Помогите решить задачку по физике, плиз!

Сообщение №407 от Юля 24 января 2007 г. 12:58
Тема: Помогите решить задачку по физике, плиз!

Очень прошу, помогите!

вот четыре задачки:

1.Найдите массу атома аргона.

2.какое количество вещества содержится в двухатомном водороде массой 2г?

3.сколько молекул содержится при нормальных условиях в 0.4 кг гелия?

4.во сколько раз расстояние между молекулами в газе при нормальных условиях больше размеров молекул. Диаметр молекулы считать равным 10 в степени -10 м ?


заранее благодарна за помощь!


Отклики на это сообщение:

> 1.Найдите массу атома аргона.

Атомная единица массы(а.е.м) 1,66*10^-27 кг.- из справочника
Атомная масса аргона 39,9 а.е.м.- из таблицы Менделеева
Умножить одно на другое.

> 2.какое количество вещества содержится в двухатомном водороде массой 2г?

Количество вещества измеряется в Моль, в нем содержится 6*10^23 молекул
Масса молекулы водорода равна 2 а.е.м., то есть 3,34*10^-27 кг
Сколько Моль будет в 0,002 кг вещества?

> 3.сколько молекул содержится при нормальных условиях в 0.4 кг гелия?

Возможна ошибка./или убрать норм.условия, или дан объем в литрах/
Молекула гелия состоит из одного атома - из справочника
Атомная масса гелия 4а.е.м., то есть 4*1,66*10^-27 кг
Сколько молекул в 0,4 кг вещества?

> 4.во сколько раз расстояние между молекулами в газе при нормальных условиях больше размеров молекул. Диаметр молекулы считать равным 10 в степени -10 м ?

Один Моль любого газа занимает объем 22,4 л при норм.усл.
Моль содежит 6*10^23 молекул. Если столько кубиков уложить в коробку объемом 22,4 куб,дм, то какой объем одного кубика? Делим второе на первое. В каждом кубике одна молекула, в его центре. Расстояние между молекулами равно грани кубика, то есть корень кубический из его объема. Потом поделим этот корень на диаметр молекулы и получим ответ.

> заранее благодарна за помощь!


Дорогая Юлечка!
Прежде чем читать моё решение твоих задачек, набери в поисковике "число Авогадро" и wikipedia, и прочитай один абзац. Этого достаточно для решения первых 3-х задач. В конце увидишь ссылку на "число Лошмидта" - перейди по ней и этого будет достаточно для решения 4-ой задачи. Кроме того, тебе понадобится несколько раз взглянуть на таблицу Менделеева. Если ты предпочитаешь интернет учебникам и не пользуешься ими по каким-то принципиальным соображениям, то её ты тоже легко найдёшь в интернете (не забудь поменять словосочетание "число Авогадро" на "таблица Менделеева").

Теперь, когда ты знаешь, что число Авогадро NA показываает, сколько молекул(атомов) содершится в одном моле, можно приступать к решению твоих задач.

>1.Найдите массу атома аргона.
Находишь в таблице Менделеева значок Ar - это аргон. В этой же клеточке найдёшь число - это его молярная масса (в граммах). Итак, масса 1 моля тебе известна (только что прочитала), число атомов в 1 моле - тоже (это число Авогадро NA) У меня сын в 1-ом классе недавно решал задачу - "Пакет канфет весит стока-то грамм, в пакете стока-то канфет. Скока весит адна канфета?" Твоя задача решается точно также. Раздели одно на другое и ты получишь ответ.

>2-4.
Дорогая Юлечка! Ты по-прежнему нуждаешься в помощи, или сама справишься?


2.какое количество вещества содержится в двухатомном водороде массой 2г?

3.сколько молекул содержится при нормальных условиях в 0.4 кг гелия?

4.во сколько раз расстояние между молекулами в газе при нормальных условиях больше размеров молекул. Диаметр молекулы считать равным 10 в степени -10 м ?


можно четвёртую задачу поподробней?


> можно четвёртую задачу поподробней?

http://www.chemport.ru/chemical_encyclopedia_article_1979.html
число Лошмидта -
число частиц (атомов, молекул, ионов) в 1 см3 идеального газа при нормальных условиях (1,01.105 Па, 0°С). Обозначается NL и равна: NL = NA/Vm = 2,68675.1019 см-3 где NA - Авогадро постоянная, Vт - объем 1 моля идеального газа при нормальных условиях, равный 22413 см3 (см. Авогадро закон). Названа по имени И. Лошмидта.

Решение для блондинок: берётся 1 кубический сантиметр и делится на число частиц в нём (число Лошмидта). Получим, какой объём приходится на 1 частицу. Извлекаем кубический корень и будем считать, что это и есть искомая оценка среднего расстояния между частицами.

Реально же (раз уж мы на физическом форуме, и "зажыгаем нипадеццки"), эта оценка в точности справедлива только для примитивной кубической решётки (т.е. в предположении, что многогранник Вороного, она же ячейка Вигнера-Зейца - куб). Среди решётчатых упаковок есть и более плотные - например, гране-центрированная кубическая решётка. Её многогранник Вороного - ромбододекаэдр. Согласно гипотезе Кепплера - гцк - плотнейшая упаковка в 3-мерном пространстве. Несмотря на то, что недавно появилось сообщение, что утверждение Кепплера наконец-то удалось доказать, многие по-прежнему не доверяют приведённому там доказательству. Случайные (статистические) упаковки - ещё более сложный случай со многими нерешенными проблемами. В ней многогранники Вороного (области Дирихле) разные по форме и объёму. Вообще-то, надо усреднять и интегрировать. Почему во всех учебниках среднее расстояние между частицами случайной упаковки принимается равным ребру примитивной кубической решётки(кристалла) - знают аффтары учебников.


> > 4.во сколько раз расстояние между молекулами в газе при нормальных условиях больше размеров молекул. Диаметр молекулы считать равным 10 в степени -10 м ?

> Один Моль любого газа занимает объем 22,4 л при норм.усл.
> Моль содежит 6*10^23 молекул. Если столько кубиков уложить в коробку объемом 22,4 куб,дм, то какой объем одного кубика? Делим второе на первое. В каждом кубике одна молекула, в его центре. Расстояние между молекулами равно грани кубика, то есть корень кубический из его объема. Потом поделим этот корень на диаметр молекулы и получим ответ.

Простите, а у вас что за ответ получается:(у меня что-то странное)
22400\6*10^23=3,73*10^-20
найдём грань
куб крорень из 3,73*10^-20=3,34*10^-7
теперь делим на диаметр
3,34*10^-7/10^-8=33,4
что это за ответ
если точно решать как вы пишите
выходит 3,34
может я что-то не так понял?


По-моему, все верно. Получили ответ: среднее расстояние между молекулами газа в 33 раза больше диаметра молекулы.


> Моль содежит 6*10^23 молекул. Если столько кубиков уложить в коробку объемом 22,4 куб,дм, то какой объем одного кубика? Делим второе на первое. В каждом кубике одна молекула, в его центре. Расстояние между молекулами равно грани кубика, то есть корень кубический из его объема. Потом поделим этот корень на диаметр молекулы и получим ответ.

> По-моему, все верно. Получили ответ: среднее расстояние между молекулами газа в 33 раза больше диаметра молекулы.


Моль содежит 6*10^23 молекул. Если столько ромбододекаэдров уложить в коробку объемом 22,4 куб,дм, то какой объем одного ромбододекаэдра? Делим второе на первое. В каждом ромбододекаэдре одна молекула, в его центре. Ромбододекаэдры полностью плотно без просветов заполняют всё пространство (это ещё Е.С.Фёдоров в конце позапрошлого века показал). Расстояние между молекулами равно корень кубический из его объема на 2-1/6. Потом поделим это выражение с корнем на диаметр молекулы и получим ответ.

По-моему, все верно. Получили ответ: среднее расстояние между молекулами газа в 29 раз больше диаметра молекулы.


Простите за очепятку, расстояние между молекулами равно корень кубический из его объема на 22/3-1/2=2+1/6. Получили ответ: среднее расстояние между молекулами газа в 37 раз больше диаметра молекулы.


спасибо всем за ответы!
но есть ещё один вопрос.

если задачу №4 решать через формулу:
расстояние между молекулами = корень кубический М/Na*плотность
то что надо делать?


> то что надо делать?
- сдавать ответ про укладку кубиков.

Дорогая Юля!

Вообще-то, задача № 4 - единственное, что действительно достойно обсуждения из всех твоих вопросов. Только никому это не интересно. Учительнице надо, чтоб ответ совпал с учебником, а тебе надо, чтоб учительница поставила тебе положительную оценку.

Попытаюсь объяснить суть (повторяю - это не для ответа школьному учителю). Итак:
1). Упаковки бывают трансляционно-инвариантные (кристаллические), квазикристаллические и случайные. Даже если выбирать только среди кубических решёток, то нет однозначной связи между плотностью и ближайшим межатомным расстоянием. У алмазной упаковки координационное число 4, у примитивной кубической решётки (на которую вам указывают, как на правильное решение) - 6 (многогранник Вороного или ячейка Вигнера-Зейтца- куб), у объёмно-центрированной - 8 (м.В.- кубооктаэдр), у гране-центрированной- 12 (м.В.- ромбододекаэдр). Т.о., если утверждается, что на один атом в КУБИЧЕСКОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ решётки приходится такой-то объём, то это вовсе не значит, что этим объёмом является куб. И вовсе не значит, что радиусом первой координационной сферы является ребро этого куба.
Если зафиксировать ближайшее межатомное расстояние, то чем выше к.ч. - тем плотнее решётка (соответственно, наоборот, если зафиксировать плотность, т.е. объём, приходящийся на 1 атом, то ...). Гипотеза Кеплера - гцк-решётка даёт максимально возможную плотность заполнения всего пространства. Со времён инквизиции эта гипотеза оставалась ни доказанной, ни опровергнутой. Пару лет назад какие-то китайцы опубликовали компьютерную программу на несколько сотен страниц, если запустить которую, то, якобы, утверждение Кеплера будет доказано.
Это я рассказал, чтобы стало понятно, что даже для кристаллических решеток (полностью регулярных) - ответ не очевиден.

2) Теперь по поводу реальных жидкостей. Очень наглядная картинка - конструкция Национального акватик-центра, строящегося к Олимпиаде в Китае - 2008 (www.answers.com/topic/beijing-national-aquatics-centre). Конструкторы намеренно ушли от периодических решений, чтобы избежать резонансов на собственных колебательных частотах (не только из эстетических соображений). Стена и крыша этого плавательного бассейна дают возможность любому увидеть, какой объём приходится на один атом (мысленно представь в центре каждого "пузыря" атом), и как это связано с первым пиком на радиальной функции распределения в жидкостях (конечно, за исключением граждан некоторых промышленно- и интеллектуально-развитых стран, имеющих возможность торговать сырьевыми русурсами - им это ни к чему).


мне надо решить через ту формулу, которую я указала выше.
если вы знаете, почему бы не помочь?


> если задачу №4 решать через формулу:
> расстояние между молекулами = корень кубический М/Na*плотность
> то что надо делать?

Возьмём моль газа массой M. Он занимает объём V=M/ρ. В нём Na молекул.
На каждую приходится куб объёмом u=V/Na. Корень кубический из u = длина ребра этого куба. Этот размер примерно равен расстоянию между молекулами.


> если вы знаете, почему бы не помочь?

Девушка, Вам сюда => (C) www.lib.ru/BULGAKOW/dogheart.txt

- Хочу предложить вам, - тут женщина из-за пазухи вытащила несколько ярких и мокрых от снега журналов, - взять несколько журналов в пользу детей Германии. По полтиннику штука.
- Нет, не возьму, - кратко ответил Филипп Филиппович, покосившись на журналы.
Совершенное изумление выразилось на лицах, а женщина покрылась клюквенным налетом.
- Почему же вы отказываетесь?
- Не хочу.
- Вы не сочувствуете детям Германии?
- Сочувствую.
- Жалеете по полтиннику?
- Нет.
- Так почему же?
- Не хочу.
Помолчали.
- Знаете ли, профессор, - заговорила девушка, тяжело вздохнув, - если бы вы не были европейским светилом, и за вас не заступались бы самым возмутительным образом (блондин дернул ее за край куртки, но она отмахнулась) лица, которых, я уверена, мы еще разьясним, вас следовало бы арестовать.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100