Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до \( 1,3 \times 10^{-10} \) Па (10⁻¹² мм рт. ст.). Сколько молекул газа содержится в 1 см³ при указанном давлении и температуре 27 °С?
Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа:
\(
pV = NkT
\)
где:
- \( p \) — давление,
- \( V \) — объём,
- \( N \) — число молекул,
- \( k \) — постоянная Больцмана,
- \( T \) — температура в Кельвинах.
Давление \( p = 1,3 \times 10^{-10} \) Па, температура \( T = 27 + 273 = 300 \) K. Объём \( V = 1 \) см³ = \( 1 \times 10^{-6} \) м³. Постоянная Больцмана \( k = 1,38 \times 10^{-23} \) Дж/К. Подставляем в уравнение:
\( N = \frac{pV}{kT} \)
Подставляем известные значения:
\( N = \frac{(1,3 \times 10^{-10})(1 \times 10^{-6})}{(1,38 \times 10^{-23})(300)} \approx 3,14 \times 10^{4} \)
Ответ: В 1 см³ содержится примерно \( 3,14 \times 10^{4} \) молекул газа.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до \( 1,3 \times 10^{-10} \) Па (10⁻¹² мм рт. ст.). Сколько молекул газа содержится в 1 см³ при указанном давлении и температуре 27 °С?