Подскажите как найти массу зная сколько молекул газа

[Radik]

Задача: Найти давление смеси газов в колбе ёмкостью 2.5 литра, если в ней находится 10^15 молекул кислорода, 4*10^15 молекул азота и 3,3*10^-7 грамм аргона. Температура смеси 150 С.
Так вот, находить по уравнению Менделеева-Клайперона (я так думаю ) но данна масса аргона, у других газов только молекулы. Вопрос: как определить массу двух других газов? через какую формулу выводить?[/math]

[Eiktyrnir]

Radik писал(а):

Задача: Найти давление смеси газов в колбе ёмкостью 2.5 литра, если в ней находится 10^15 молекул кислорода, 4*10^15 молекул азота и 3,3*10^-7 грамм аргона. Температура смеси 150 С.
Так вот, находить по уравнению Менделеева-Клайперона (я так думаю ) но данна масса аргона, у других газов только молекулы. Вопрос: как определить массу двух других газов? через какую формулу выводить?

Что-то припоминаю формулу
p=nkT,
где n - количество атомов вещества (вам дано - подсчитаете - см. ниже), к - постоянная Больцмана (не помню), Т - абсолютная температура в Кельвинах (тоже дано по условию задачи T=t(^0 C)+273).
n=N/V
(объем переведи в м^3)
Ну и по закону Дальтона - давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждой из компонент смеси... Т.е. найдя давлений для каждого из компонентов p_{1}, p_{2}, p_{3} суммируете и получите давление смеси газов при заданных параметрах.
p_{см}=p_{1}+p_{2}+p_{3}

Физики если ошибся не сочтите за оплошность... Забыл честное слово очень многое, а помочь очень рад новым физикам (немногое все же помню). Если где ошибся - поправьте.

[Radik]

Хотелось бы сразу ответ но ... раз есть голова значит будем думать. Спасибо за подсказку, кое что даже стало получаться.
Может и в следующей задаче поможешь?
Задача: Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа равна 500 м/с. Давление газа равно 100 кПа. Найти плотность газа при этих условиях.
Вопрос: а такое возможно? Из каких формул выводить, если не дано ни объёма, ни температуры, ни наименования газа. Зацепиться не за что.

[Sergiy_psm]

Radik писал(а):

Задача: Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа равна 500 м/с. Давление газа равно 100 кПа. Найти плотность газа при этих условиях.

Вопрос: а такое возможно? Из каких формул выводить, если не дано ни объёма, ни температуры, ни наименования газа. Зацепиться не за что.

Вполне возможно. Зацепитесь за уравнение Клапейрона-Менделеева и выражение средней квадратичной скорости через температуру

$$\left\langle \upsilon ^2 \right \rangle = \frac{{3RT}}{\mu } $$

.

[Eiktyrnir]

Sergiy_psm писал(а):

Вполне возможно. Зацепитесь за уравнение Клапейрона-Менделеева и выражение средней квадратичной скорости через температуру

$$\left\langle \upsilon ^2 \right \rangle = \frac{{3RT}}{\mu } $$

.

Согласен. Вам (Radik) остается только подумать.

[Radik]

Срасибо, вывел, вставил, получил ответ. Только написали неправильно, но это в расчётах ошибся наверно.
А вот ещё задачка : пылинки, взвешенные в воздухе (а как в воздухе можно взвесить?), имеют массу 2*10^-19 г. Во сколько раз уменьшится их концетрация при увеличении высоты на 10 м. Температура воздуха 300 К и не изменяется с высотой.
Вопрос: в какую формулу мне высоту вставлять? Есть формула нахождения концетрации n=N/V. Мне что объём по высоте находить?

[Eiktyrnir]

Radik писал(а):

Срасибо, вывел, вставил, получил ответ. Только написали неправильно, но это в расчётах ошибся наверно.
А вот ещё задачка : пылинки, взвешенные в воздухе (а как в воздухе можно взвесить?), имеют массу 2*10^-19 г. Во сколько раз уменьшится их концетрация при увеличении высоты на 10 м. Температура воздуха 300 К и не изменяется с высотой.
Вопрос: в какую формулу мне высоту вставлять? Есть формула нахождения концетрации n=N/V. Мне что объём по высоте находить?

Да нет же... Концентрация уменьшится за счет того, что частички рассеяться на расстояние как раз равное высоте... Блин забыл немного формулу (что-то мне смутно напоминает что связана она с числом Лошмидта)...Подождите до завтра... постараюсь найти дома в справочниках.

[osa]

Задача с пылинками - на распределение Больцмана. Концентрация уменьшается с высотой по экспоненциальному закону.

[Eiktyrnir]

osa писал(а):

Задача с пылинками - на распределение Больцмана. Концентрация уменьшается с высотой по экспоненциальному закону.

Именно! Вспомнил... Все вчера вспомнил и число Лошмидта здесь не при чем.

Radik писал(а):

...

Вообщем эта задача в одно действие. Вот барометрическая формула
p_{h}=p_{0}exp^{-Mg(h-h_{0})/RT,
где p_{h} - давление на высоте h (высота вам дана 10 м), M - масса вещества (вам дано), R=8,31 Дж/мольК (молярная газовая постоянная), Т - температура (в Кельвинах) - тоже дано, exp=2,71.
Предлагаю за
p_{0}=1 (атм)
h_{0}=0 (метров)
Подсчитаете сами.

[Radik]

Так ... а вот массу вещества я взял 29 г, т.е. воздуха из таблицы молярной массы. Эт правильно? Подсчитал, что то получилось.
Ещё задачка : При изобарическом расширении один моль идеального газа совершил работу 100 Дж. Найти изменение внутренней энергии этого газа.
То есть А=100 Дж. р=const. Работа при изобарном расширении A=p(V1-V2) . Внутренняя энергия dU=(i/2)*v*R*dT
Вопрос: а у идеального газа данны какие то характеристики (в виде чисел, постоянные)? масса, молярная масса, давление? Давление при нормальных условиях есть, подходит ли оно для идеального газа?

[Eiktyrnir]

Radik писал(а):

Так ... а вот массу вещества я взял 29 г, т.е. воздуха из таблицы молярной массы. Эт правильно?

Неправильно! Масса должна быть в кг. Вам же масса дана. Зачем мудрить??? Переведите 2*10^-19 г в кг и все, и подсчитайте.

Radik писал(а):

Подсчитал, что то получилось.

Получиться может все что угодно. Считайте правильно.

Radik писал(а):

Ещё задачка : При изобарическом расширении один моль идеального газа совершил работу 100 Дж. Найти изменение внутренней энергии этого газа.
То есть А=100 Дж. р=const. Работа при изобарном расширении A=p(V1-V2) . Внутренняя энергия dU=(i/2)*v*R*dT
Вопрос: а у идеального газа данны какие то характеристики (в виде чисел, постоянные)? масса, молярная масса, давление? Давление при нормальных условиях есть, подходит ли оно для идеального газа?

Зачем так все сложно...
Все очень просто
$\delta$U=A

[Sergiy_psm]

Eiktyrnir писал(а):

Radik писал(а):

Ещё задачка : При изобарическом расширении один моль идеального газа совершил работу 100 Дж. Найти изменение внутренней энергии этого газа.
То есть А=100 Дж. р=const. Работа при изобарном расширении A=p(V1-V2) . Внутренняя энергия dU=(i/2)*v*R*dT
Вопрос: а у идеального газа данны какие то характеристики (в виде чисел, постоянные)? масса, молярная масса, давление? Давление при нормальных условиях есть, подходит ли оно для идеального газа?

Зачем так все сложно...
Все очень просто
$\delta$U=A

При изобарическом процессе

$$p=const$$

, теплота, поглощаемая идеальным газом

$$\delta Q = \nu \frac{i+2}{2} RdT$$

. Исспользуя 1-е начало

$$\delta Q = dU + \delta A$$

и уравнение состояния, найдите изменение внутренней энергии.
Eiktyrnir, при изобарическом процессе

$$\delta Q \neq 0$$

Добавлено спустя 23 минуты 19 секунд:

Давление при нормальных условиях подходит и для идеального газа

[Radik]

Мужики, ну вы прям кладезь знаний.
Мне до вас ого и ещё 20 метров
Спасибо в помощи при решении задач, всё таки хорошо что здесь заставляют думать головой, поправляя при ошибках, а не тупо дают ответ

[Eiktyrnir]

Sergiy_psm писал(а):

Eiktyrnir, при изобарическом процессе

$$\delta Q \neq 0$$

"Парус, порвали парус
Каюсь, каюсь, каюсь"
Ложанулся - сознаю. Вы правы. Если не изменяет память - для одноатомного газа число степенй свободы i=3?

[osa]

Если в барометрической формуле использовать массу пылинок (в кг), то в знаменателе будет не R, а k - постоянная Больцмана