Какое давление вырабатывается на стенку при соударении с потоком молекул водорода со средней скоростью 600

Физика: Давление от соударения с потоком молекул водорода

Разъяснение: Давление, вызванное соударением с потоком молекул, можно рассчитать, используя формулу:

P = 1/3 * n * m * v^2

где P - давление, n - концентрация (количество молекул в определенном объеме), m - масса одной молекулы, v - средняя скорость.

Первым шагом мы должны найти массу одной молекулы водорода (m). Масса одной молекулы водорода равна молярной массе H2 (2 молярных массы водорода) деленной на Авогадро число (6.022 * 10^23 молекул в одном молье):

m = (2 * 1.00784) / (6.022 * 10^23)

Теперь мы можем рассчитать давление (P):

P = 1/3 * (2.4 * 10^19) * ((2 * 1.00784) / (6.022 * 10^23)) * (600^2)

Приведем значение давления (P) к килопаскалям (кПа). 1 кПа = 1000 Па:

P = P / 1000

Пример использования:
Зная среднюю скорость потока молекул водорода (600 м/с) и концентрацию (2.4 × 10^19 см^ -3), мы можем рассчитать давление, вызванное соударением с потоком молекул водорода. По формуле P = 1/3 * n * m * v^2 получаем ответ: P = 0.501 кПа.

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, ознакомьтесь с понятиями молярной массы, концентрации и формулой для расчета давления от соударения с потоком молекул.

Упражнение:
1. С какой скоростью должен двигаться поток молекул водорода, чтобы давление составило 1 кПа?
2. Как изменится давление, если концентрацию удвоят?