schoolМатематика
verifiedРешено AI
Расчет числа молекул воздуха в комнате
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
В данной задаче мы рассчитаем количество молекул воздуха в комнате, используя уравнение Менделеева-Клапейрона и постоянную Больцмана. Расчет позволит определить число молекул при заданных параметрах давления, температуры и объема.
Подробное решение
Для решения этой задачи возьмем стандартные параметры для жилого помещения.
Дано:
\[ P = 101 \text{ кПа} = 101000 \text{ Па} \]
\[ t = 22 \text{ }^\circ\text{C} \]
\[ V = 45 \text{ м}^3 \text{ (примерный объем комнаты } 18 \text{ м}^2 \text{ при высоте потолков } 2,5 \text{ м)} \]
\[ k = 1,38 \cdot 10^{-23} \text{ Дж/К (постоянная Больцмана)} \]
Решение:
1. Переведем температуру в Кельвины:
\[ T = t + 273 = 22 + 273 = 295 \text{ К} \]
2. Используем основное уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона через постоянную Больцмана):
\[ P \cdot V = N \cdot k \cdot T \]
Откуда число молекул \( N \):
\[ N = \frac{P \cdot V}{k \cdot T} \]
3. Подставим значения:
\[ N = \frac{101000 \cdot 45}{1,38 \cdot 10^{-23} \cdot 295} \]
\[ N = \frac{4545000}{4,071 \cdot 10^{-21}} \approx 1,1164 \cdot 10^{27} \]
Чтобы записать ответ в формате \( \cdot 10^{26} \), перенесем запятую:
\[ N \approx 11,16 \cdot 10^{26} \]
Ответы для ввода в поля:
1) Среднее значение температуры:
22
2) Среднее значение объёма:
45
3) Число молекул воздуха:
11,16