Решение задачи: Основы МКТ. Практическая работа №1

Раздел 2 Молекулярная физика. Тема 2.1 Основы МКТ. Практическая работа № 1 «Основы МКТ». Для решения таблицы будем использовать следующие формулы: 1. Молярная масса \( M \) вычисляется по таблице Менделеева как сумма атомных масс элементов. Единица измерения — кг/моль (в СИ) или г/моль. 2. Количество вещества \( \nu \): \[ \nu = \frac{N}{N_A} \] где \( N_A = 6,02 \cdot 10^{23} \) моль\(^{-1}\) — постоянная Авогадро. 3. Масса одной молекулы \( m_0 \): \[ m_0 = \frac{M}{N_A} \] Решение для первой строки (№1 \( H_2SO_4 \)): 1. Молярная масса: \( M = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \) г/моль = \( 0,098 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{2 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 0,33 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,098}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 1,63 \cdot 10^{-25} \) кг. Решение для второй строки (№2 \( CO_2 \)): 1. Молярная масса: \( M = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \) г/моль = \( 0,044 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{5 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 8,31 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,044}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 7,31 \cdot 10^{-26} \) кг. Решение для третьей строки (№3 \( H_2S \)): 1. Молярная масса: \( M = 2 \cdot 1 + 32 = 34 \) г/моль = \( 0,034 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{3 \cdot 10^{25}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 49,83 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,034}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 5,65 \cdot 10^{-26} \) кг. Решение для четвертой строки (№4 \( HCl \)): 1. Молярная масса: \( M = 1 + 35,5 = 36,5 \) г/моль = \( 0,0365 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{6 \cdot 10^{26}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 996,68 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,0365}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 6,06 \cdot 10^{-26} \) кг. Решение для пятой строки (№5 \( NH_4OH \)): 1. Молярная масса: \( M = 14 + 4 \cdot 1 + 16 + 1 = 35 \) г/моль = \( 0,035 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{4 \cdot 10^{23}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 0,66 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,035}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 5,81 \cdot 10^{-26} \) кг. Решение для шестой строки (№6 \( H_2O \ )): 1. Молярная масса: \( M = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \) г/моль = \( 0,018 \) кг/моль. 2. Количество вещества: \( \nu = \frac{7 \cdot 10^{24}}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 11,63 \) моль. 3. Масса молекулы: \( m_0 = \frac{0,018}{6,02 \cdot 10^{23}} \approx 2,99 \cdot 10^{-26} \) кг. Ответы на контрольные вопросы: 1. Определения: Количество вещества — это физическая величина, определяемая числом структурных частиц (атомов, молекул), содержащихся в данном теле. Молярная масса — масса вещества, взятого в количестве одного моля. Число Авогадро — число структурных единиц в одном моле любого вещества, \( N_A \approx 6,022 \cdot 10^{23} \) моль\(^{-1}\). 2. Основные положения МКТ: — Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул, атомов), между которыми есть промежутки. — Эти частицы находятся в непрерывном хаотическом (тепловом) движении. — Частицы взаимодействуют друг с другом силами притяжения и отталкивания.