Яким тиском впливає на стінки посудини кисень з середньою квадратичною швидкістю молекул 1400 м/с, при густині 0,214

Тема урока: Давление в газах

Инструкция: Давление газа на стенки сосуда связано с количеством и скоростью движения его молекул. Давление газа определяется по формуле:

\[ P = \frac{{m \cdot v^2}}{{V \cdot 3}} \]

где P - давление газа, m - масса одной молекулы, v - средняя квадратичная скорость молекул газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная.

В данной задаче нужно найти давление, с которым кислород воздействует на стенки сосуда. Для решения задачи, нам дана средняя квадратичная скорость молекул кислорода (v = 1400 м/с) и его плотность (ρ = 0.214 кг/м³).

Первым шагом найдем массу одной молекулы кислорода, используя уравнение состояния и известную плотность:

\[ m = \frac{{molar \cdot molar \_mass}}{{N \cdot V}} \]

где molar - число молей газа, molar_mass - молярная масса газа, N - число молекул газа, V - объем газа.

Затем рассчитаем давление, используя формулу давления в газе:

\[ P = \frac{{m \cdot v^2}}{{V \cdot 3}} \]

Подставим данные и найдем значение давления.

Например:
Масса одной молекулы кислорода составляет 5.31 x 10^-26 кг. Найти давление, с которым кислород воздействует на стенки сосуда при заданных значениях скорости и плотности.

Совет: Для лучшего понимания концепции давления в газах, полезно изучить законы Гей-Люссака, Бойля-Мариотта и Авогадро. Эти законы помогут вам лучше понять взаимосвязь между объемом, давлением, температурой и количеством вещества в газе.

Дополнительное упражнение: Каково давление воздуха на стенки сосуда с объемом 2 л, при температуре 25 °C и плотности воздуха 1.225 кг/м³? Воздух состоит главным образом из газов кислорода и азота. Ответ дайте в паскалях.