Сколько столкновений молекул углекислого газа СО2 происходит в секунду при нормальных условиях, если средняя длина
Сколько столкновений молекул углекислого газа СО2 происходит в секунду при нормальных условиях, если средняя длина свободного пробега равна 4×10^-8 м и молекулы движутся поступательно со средней скоростью 362 м/с? Каков импульс молекулы?
Son 70
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать некоторые физические формулы, связанные с кинетической теорией газов.В данной задаче требуется найти количество столкновений молекул углекислого газа СО2 в секунду при нормальных условиях. Для этого мы можем воспользоваться формулой:
где диаметр молекулы равен удвоенной средней длине свободного пробега (
Чтобы найти количество столкновений в секунду, необходимо поделить частоту столкновений на длительность пробега молекулы (1 секунда). Давайте рассчитаем:
Таким образом, при нормальных условиях количество столкновений молекул углекислого газа СО2 составляет примерно
Теперь перейдем ко второй части задачи, в которой требуется найти импульс молекулы углекислого газа СО2.
Импульс молекулы определяется через массу молекулы (
Массу молекулы углекислого газа СО2 (
Переведем массу в килограммы (так как импульс измеряется в килограммах на метр в секунду, кг·м/с):
Теперь мы можем найти импульс, умножив массу молекулы на скорость молекулы:
Таким образом, импульс молекулы углекислого газа СО2 составляет примерно