Какое давление на стенки сосуда оказывает кислород если

Тест. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории

Список вопросов теста

Вопрос 1

Укажите основные положения МКТ.

Варианты ответов

• все вещества состоят из частиц
• частицы находятся в непрерывном тепловом движении
• между частицами действуют силы молекулярного взаимодействия
• частицы находятся в постоянном покое
• между частицами не действуют силы молекулярного взаимодействия
• между частицами преобладают гравитационные силы взаимодействия

Вопрос 2

Варианты ответов

• это модель газа.
• молекулы газа можно считать МТ, которые хаотически движутся
• силы взаимодействия между молекулами идеального газа практически отсутствуют
• при столкновениях молекулы идеального газа ведут себя как абсолютно упругие шарики
• при столкновениях молекулы идеального газа ведут себя как неупругие шарики
• силы взаимодействия между молекулами идеального газа очень существенны

Вопрос 3

Физические величины, которые характеризуют некоторое количество идеального газа как макроскопическую систему

Варианты ответов

• Макроскопические параметры состояния идеального газа
• Микроскопические параметры состояния идеального газа
• Механическая система
• Термодинамические параметры

Вопрос 4

Укажите макро- и микропараметры газа

Варианты ответов

• Давление
• Объём
• Температура
• Масса молекулы
• Средняя скорость
• Импульс
• Кинетическая энергия

Вопрос 5

Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории ясно, что.

Варианты ответов

• Давление газа прямо пропорционально средней кинетической энергии его молекул
• Давление газа обратно пропорционально концентрации
• Давление газа пропорционально силе, с которой молекулы ударяются о стенки сосуда
• Давление газа зависит от рода газа
• Давление газа зависит от концентрации его молекул

Вопрос 6

Концентрация газа равна 3 · 10 27 м -3 , а средняя кинетическая энергия его молекул составляет 6 · 10 -22 Дж. Какое давление ( в МПа) оказывает газ на стенки сосуда? В ответ запишите только число с точностью до десятых долей.

Вопрос 7

Выберете верные утверждения.

Варианты ответов

• Давление газа обусловлено соударениями его молекул о стенки сосуда.
• Давление газа не зависит от объёма, в который он помещен.
• Давление газа зависит от среднего значения квадрата скорости молекул.
• Давление газа в сосуде постоянно меняется, причём колебания давления являются хаотическими.

Вопрос 8

Газ оказывает давление на стенки сосуда, равное 200 кПа. Найдите среднюю силу воздействия газа на стенки сосуда (в кН), если площадь стенок равна 0,01 м 2 . В ответ запишите только число.

Вопрос 9

Кислород находится под давлением 83 кПа и имеет плотность 1,6 кг/м 3 . Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения его молекул (в зДж). В ответ запишите только число, с точностью до десятых.

Вопрос 10

Концентрация молекул идеального газа увеличилась в 4 раза, а средняя квадратичная скорость их движения уменьшилась в 4 раза. Как изменилось давление газа?

Источник

Какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа?

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа:

Концентрацию молекул газа n находят как отношение числа молекул N к объему газа V:

Произведение массы одной молекулы m0 на количество молекул N по смыслу есть масса газа m, поэтому:

Подставив в эту формулу исходные данные, можно вычислить какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа.

Почему вода не горит? Она же состоит из водорода и кислорода. Водород горит, а без кислорода горение невозможно?

Вода — это уже водород, сгоревший в кислороде. Это продукт горения.
Впрочем, вода може гореть в атмосфере фтора (то есть, если встретится с окислителем, более сильным, чем кислород). Вот уравнение этой реакции:
2F2 + 2H2O -> 4HF + O2.

Сколько молекул находиться в воде массой 72гр?

m воды = 72 г. Ищем количество молекул N
Определяем молярную массу воды:
Мг = 1*2 + 16 = 18.
М = 18 г/моль.
Тогда количество вещества воды: v = m/M = 72/18 = 4 моль.
Число молекул воды: N = vN(A) = 4*6*10^23 = 24*10^23 молекул.

Где N(A) — число Авогадро.
Ответ: в воде массой 72 г содержится 24*10^23 молекул.

Какой объём займёт 1 кг воздуха при 17 градусах и давлении 101.3 кпа?

Воздух при данных условиях можно рассматривать как идеальный газ. Поэтому для решения задачи можно использовать уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния идеального газа).

pV=(m/M)RT, где p — давление газа, V — объем газа, R — универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль*К), m — масса газа, M — молярная масса газа (в данном случае — воздуха), равная 0,029 кг/мол.

Переводим величины в основные единицы СИ

17 градусов = 290 К

101,3 кПа = 101300 Па

Таким образом V = 1 * 8.31 * 290/(0.029 * 101300)

Какова масса молекулы водорода?

Масса молекулы водорода, состоящей из двух атомов водорода рассчитывается исходя из массы отдельных атомов, путем обычного суммирования двух масс атома водорода.

Масса молекулы водорода, состоящей из двух атомов протия(самого распространенного изотопа водорода), с формулой H2, соответственно, будет равна приблизительно 2,016 а.е.м, где 1 а. е. м. = 1,660 539 066 60(50)⋅10−27 кг. — атомная единица массы, определяемая как 1/12 массы атома углерода-12 в состоянии покоя.

Масса молекулы, состоящей из комбинации двух изотопов водорода, рассчитывается так же с учетом массы отдельных атомов-изотопов, составляющих данную молекулу.

Так же возможна ионизированная форма молекулы водорода, массу которой можно получить тем же способом, затем отнять от неё массу 1 электрона.

По Эйнштейну, чем ближе тело или частица к скорости света, тем огромнее становится его масса. И вот,в Большом адронном коллайдере, протоны и ионы, движутся почти со скоростью света, и что это значит?

Релятивистской массы нет в природе и, согласно релятивистской механике Эйнштейна, масса остаётся инвариантной и равной массе покоя всегда, независимо от скорости (недоверчивым сюда).

Темп роста энергии частицы (E) с ростом скорости β = v/c (в единицах скорости света c) получен мною здесь. Если тело обладало скоростью β₁ = 0,9 при энергии Е₁, то для достижения скорости β₂ = 0,9. 999 (n девятoк после запятой), потребуется энергия E₂ = (3,16)ⁿ⁻¹⋅Е₁. Получается, что с каждой новой девяткой в величине скорости (β), энергия должна быть увеличена в 3,16 раз. Таким образом, неограниченный рост числа девяток (n) в численном значении скорости (β), приводит к неограниченному росту энергии.

Mаксимальная скорость зарегистрированного материального объекта (протона), ускоренного до околосветовых скоростей в космическом пространстве, равна β = 0,9. 999 (всего 23 девятки), а соответствующая энергия, E

10¹¹ ГэВ. Области в галактиках и механизмы ускорения до этих скоростей пока неизвестны. Максимальные энергии столкновения протонов, достигнутые на ускорителе БАК (LHC) в ЦЕРН, равны 1,3×10⁴ ГэВ, что в системе отсчёта неподвижной мишени соответствует энергии протона = 9×10⁷ ГэВ или скорости протона β = 0,999 999 999 999 9999 (16 девяток). В обоих случаях масса протона остаётся неизменной и равной массе покоя, 0.938 ГэВ.

Согласно релятивистской механике, со скоростью света (β = 1) могут лететь только безмассовые частицы (фотоны), но и у них есть недостаток − они не могут лететь медленнее.

Источник