Сколько молекул газа находится в сосуде объемом 1 литр, если средняя кинетическая энергия поступательного движения

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать некоторые физические законы и формулы. Для начала, нам понадобятся формулы для нахождения числа молекул и давления газа.

Формула для нахождения числа молекул задается следующим образом:

\[ N = \frac{{PV}}{{kT}} \]

где:
N - число молекул
P - давление газа
V - объем газа
k - постоянная Больцмана
T - температура в кельвинах

Также, нам понадобится знание формулы для вычисления кинетической энергии одной молекулы:

\[ E = \frac{{3}}{{2}} kT \]

где:
E - кинетическая энергия одной молекулы
k - постоянная Больцмана
T - температура в кельвинах

Дано, что средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы составляет 6 • 10^(-21) дж. Мы можем использовать эту информацию для нахождения температуры. Подставим значение кинетической энергии в формулу и найдем T:

\[ 6 \cdot 10^{-21} = \frac{{3}}{{2}} kT \]

Перенесем коэффициент 3/2 и постоянную Больцмана на другую сторону:

\[ T = \frac{{6 \cdot 10^{-21}}}{{\frac{{3}}{{2}} \cdot k}} \]

Теперь мы знаем значение температуры Газа. Далее, нам нужно найти число молекул газа в сосуде. Для этого мы будем использовать формулу, которую было описано выше:

\[ N = \frac{{PV}}{{kT}} \]

У нас есть объем газа V, который равен 1 литру, или в других словах, 0.001 м³. Давление газа P неизвестно, но это то, что мы должны найти. Подставим известные значения в формулу и найдем число молекул:

\[ N = \frac{{P \cdot 0.001}}{{k \cdot T}} \]

Сейчас у нас есть две неизвестные величины: P и N. Мы можем использовать отношение между ними, чтобы получить значение P. Тогда:

\[ P = \frac{{N \cdot k \cdot T}}{{0.001}} \]

Здесь у нас есть все необходимые значения для расчетов. Поставим числовые значения всех известных величин и проведем необходимые вычисления:

\[ P = \frac{{N \cdot 1.38 \cdot 10^{-23} \cdot T}}{{0.001}} \]

Ok, давайте подставим значения и посчитаем:

\[ P = \frac{{N \cdot 1.38 \cdot 10^{-23} \cdot \left(\frac{{6 \cdot 10^{-21}}}{{\frac{{3}}{{2}} \cdot 1.38 \cdot 10^{-23}}}\right)}}{{0.001}} \]

\[ P = \frac{{N}}{{0.001}} \cdot \frac{{1.38 \cdot 10^{-23} \cdot 6 \cdot 10^{-21}}}{{\frac{{3}}{{2}} \cdot 1.38 \cdot 10^{-23}}} \]

\[ P = \frac{{2 \cdot N}}{{3}} \]

Поэтому, давление в сосуде равное 2 • (N / 3).

Надеюсь, данное объяснение помогло вам осознать процесс решения этой задачи. Если у вас есть еще вопросы или нужна дополнительная помощь, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать.