Задание 7 ЕГЭ по физике №00048400
Основные Уравнения МКТ
№2. Задание 7
ID: 00048400
Каково давление газа, если при температуре $t=77\,^\circ\text{C}$ в одном кубическом сантиметре находится $10^{15}$ молекул?
Ответ дайте в Па и округлите до сотых.
Источник: ФИПИ
Решение
Нам известно, сколько молекул находится в единице объёма, и температура газа. Давление идеального газа определяется как раз этими двумя величинами.
Шаг 1. Формула. Давление через концентрацию $n$ (число молекул в одном кубическом метре) и абсолютную температуру $T$:
$$p=nkT,$$где $k=1{,}38\cdot10^{-23}$ Дж/К — постоянная Больцмана.
Шаг 2. Концентрация в СИ. $10^{15}$ молекул находятся в одном кубическом сантиметре. В кубометре $100\cdot100\cdot100=10^6$ кубических сантиметров, поэтому молекул в кубометре в $10^6$ раз больше:
$$n=10^{15}\cdot10^{6}=10^{21}\ \text{м}^{-3}.$$Шаг 3. Абсолютная температура. $T=77+273=350$ К.
Шаг 4. Считаем.
$$p=10^{21}\cdot1{,}38\cdot10^{-23}\cdot350=1{,}38\cdot10^{-2}\cdot350=4{,}83\ \text{Па}.$$Проверим себя. Обратно: $n=\dfrac{p}{kT}=\dfrac{4{,}83}{1{,}38\cdot10^{-23}\cdot350}=\dfrac{4{,}83}{4{,}83\cdot10^{-21}}=10^{21}\ \text{м}^{-3}$ — это и есть $10^{15}$ молекул в кубическом сантиметре. Давление очень маленькое по сравнению с атмосферным ($10^5$ Па) — газ сильно разреженный.
Ответ
Другие задания по теме «Основные Уравнения МКТ» (8)
- Задание 7 №00048487 — В баллоне находится 3 умножить на 10 в степени 23 молекул газа. Какое примерно…
- Задание 7 №00048486 — Чему равна температура идеального газа, если средняя кинетическая энергия…
- Задание 7 №00048485 — Тело состоит из 1,057 умножить на 10 в степени 24 молекул. Чему равно…
- Задание 7 №00048404 — Азот массой 0,6 кг при температуре 280 К оказывает давление на стенки сосуда,…
- Задание 7 №00048403 — В сосуде находится смесь двух газов: кислорода и водорода. Число молекул…
- Задание 7 №00048402 — Газ имеет концентрацию 1,2 умножить на 10 в степени 24 м в степени минус 3 и…
- Задание 7 №00048401 — При какой температуре находился газ, если изменение средней кинетической…
- Задание 7 №00047955 — При температуре T индекс 0 и давлении p индекс 0 идеальный газ, взятый в…