Каково количество молекул воды в 1 м³ тумана, если средняя плотность тумана над рекой составляет 10 г/м³? Чему равно

Тема урока: Количество молекул воды в 1 м³ тумана и среднее расстояние между молекулами

Инструкция: Для решения этой задачи, нам нужно воспользоваться знаниями о мольной массе воды и ее плотности. Мольная масса воды (H2O) равна примерно 18 г/моль.

Шаг 1: Найдем количество воды в массе 1 м³ тумана. Масса равна плотности умноженной на объем: 10 г/м³ * 1000 м³ = 10000 г.

Шаг 2: Далее, необходимо найти количество молей воды в данной массе. Для этого используем следующую формулу: количество молей = масса вещества / мольная масса. Количество молей = 10000 г / 18 г/моль = около 555.55 моль.

Шаг 3: Чтобы найти количество молекул воды, умножим количество молей на постоянную Авогадро, которая составляет примерно 6.022 × 10^23 молекул/моль. Количество молекул = 555.55 моль * 6.022 × 10^23 молекул/моль = около 3.342×10^26 молекул воды.

Среднее расстояние между молекулами: Для расчета среднего расстояния между молекулами воды в тумане нам необходимо знать объем, занимаемый одной молекулой воды. Водная молекула имеет форму близкую к шару, поэтому объем одной молекулы можно приближенно определить, используя радиус молекулы, равный примерно 0.1 нм (1 нанометр = 1 × 10^-9 метра). Объем одной молекулы воды составит около 4/3 * π * (0.1 × 10^-9 м)^3 = около 4.189 × 10^-29 м³.

Зная количество молекул (3.342×10^26) и объем одной молекулы (4.189 × 10^-29 м³), мы можем рассчитать среднее расстояние между молекулами с помощью формулы: объем = количество молекул * среднее расстояние между молекулами. Расстояние между молекулами = объем одной молекулы / количество молекул. Расстояние между молекулами = 4.189 × 10^-29 м³ / 3.342×10^26 = около 1.254 × 10^-55 метров.

Совет: Для лучшего понимания задачи, рекомендуется ознакомиться с понятиями плотности, массы, молярной массы и постоянной Авогадро. Также полезно продумать, какие формулы можно использовать.

Задача на проверку: Расчитайте количество молекул кислорода в 5 м³ воздуха, если средняя плотность воздуха составляет 1.225 кг/м³. Каково среднее расстояние между молекулами кислорода в воздухе?