Найти диаметр молекулы аргона по известной постоянной b в уравнении ван дер ваальса

Найти эффективный диаметр σ молекулы азота двумя способами: а) по данному значению средней длины свободного пробега молекул при нормальных условиях = 95 нм; б) по известному значению постоянной b в уравнении Ван-дер-Ваальса.

Дано:

= 95 нм = 95·10 -9 м

Решение:

а) Средняя длина свободного пробега λ молекул

б) Постоянная b , входящая в уравнение Ван-дер-Ваальса,
приближенно равна учетверенному собственному объему молекул

,

Объем всех молекул

где — объем одной молекулы,

С другой стороны,

Отсюда объем одной молекулы

С другой стороны объем одной молекулы

Замечая, что — постоянная Больцмана, получим

Ответ: а) б)

Видео:Реальные газыСкачать

Реальные газы

15.1. Аргон массой 4,0 г занимает объем 0,10 дм 3 под дав­лением 2,5 МПа. Найти температуру газа, считая его идеаль­ным, реальным.

15.2. Каково давление углекислого газа при температуре 3°С, если его плотность при этой температуре 550 кг/м ?

15.3. Вычислить внутреннее давление воды, если известна постоянная а в уравнении Ван-дер-Ваальса.

15.4. Найти диаметр молекулы аргона по известной постоян­ной b в уравнении Ван-дер-Ваальса.

15.5. В баллоне вместимостью 22 дм 3 находится азот массой 0,70 кг при температуре 0°С. Определить давление газа на стенки баллона, внутреннее давление газа и собственный объем молекул.

15.6. Объем кислорода массой 4,0 г увеличивается от 1,0 до 5,0 дм 3 . Рассматривая газ как реальный, найти работу внут­ренних сил при этом расширении.

15.7. Найти значения постоянных а и b для бензола (С_бН_б) в уравнении Ван-дер-Ваальса по известным для него значениям критических температуры Т_к и давления р_к.

15.8. Определить плотность воды в критическом состоянии по известной постоянной b в уравнении Ван-дер-Ваальса.

15.9. Найти плотность водорода в критическом состоянии по
известным для него значениям критических температуры Т_к
и давления р_к.

15.10. Каково внутреннее давление углекислого газа в момент сжижения, если при этом его плотность 550 кг/м 3 , а также известны критические температура Т_к и давление р_к?

15.11. Какова масса воды, налитой в сосуд вместимостью 30 см 3 , при которой ее можно привести в критическое состоя­ние путем нагревания запаянного сосуда с водой?

15.12. Найти критический объем кислорода в количестве 1 моль по известным для него значениям критических темпе­ратуры Т_к и давления р_к.

15.13. Определить диаметр молекулы кислорода по извест­ным для него значениям критических температуры Т_к и давле­ния р_к.

15.14. Какова средняя длина свободного пробега молекул азо­та при нормальных условиях, если известна постоянная Ван-дер-Ваальса?

15.15. Определить среднюю длину свободного пробега моле­кул аргона при нормальных условиях, если для него известны критические температура Т_к и давление р_к.

15.16. Водород находится при температуре 27°С и давлении 0,20 МПа. Считая известными для него критические темпе­ратуру Т_к и давление р_к, найти коэффициент диффузии во­дорода.

15.17. Давление газа в 12 раз больше его критического дав­ления, объем равен половине критического объема. Используя уравнение Ван-дер-Ваальса в приведенных величинах, опреде­лить, во сколько раз температура газа больше его критической температуры.

15.18. Сколько молекул водяного пара содержится в комнате вместимостью 150 м 3 при температуре 20°С и относительной влажности 30%?

15.19. Воздух объемом 1 м 3 находится при температуре 17°С и относительной влажности 50%. Какова масса выпавшей росы, если, не меняя температуру воздуха, уменьшить ее объем в 3 раза?

15.20. Найти массу влажного воздуха объемом 1,0 м при температуре 29°С, относительной влажности 60% и нормальном атмосферном давлении.

15.21. Относительная влажность воздуха, находящегося в со­суде при температуре 20°С, равна 70%. На сколько изменится относительная влажность воздуха, если его нагреть до 100°С, уменьшив при этом объем в 2 раза?

15.22. В стакан налиты две несмешивающиеся жидкости: тетрахлорид углерода ССl и вода. При нормальном атмосферном давлении ССl, кипит при 76,7°С, а вода при 100°С. При рав­номерном нагревании стакана в водяной бане кипение на границе раздела жидкостей начинается при температуре 65,5°С. Опреде­лить, какая из жидкостей быстрее выкипает при таком «пограничном» кипении и во сколько раз. Давление насыщенных паров воды при 65,5°С составляет 26,0 кПа.

15.23. Каково атмосферное давление, если вода кипит при температуре 95°С? Удельные объемы воды и пара равны соот­ветственно 1,04 дм /кг и 1,67 м 3 /кг.

15.24. В закрытом сосуде вместимостью 4,0 дм 3 находится вода массой 2,0 кг при температуре 373 К. На сколько нужно повысить температуру системы, чтобы масса насыщенного пара, находящегося над водой, увеличилась на 1,6 г?

15.25. До какой температуры был нагрет насыщенный водя­ной пар, находящийся при температуре t₁=50°C_, если давление его увеличилось в 8 раз?

Видео:Физика. 10 класс. Уравнение состояния идеального газаСкачать

Определить наибольший объем который может занимать вода

Видео:Урок 194. Уравнение Ван-дер-ВаальсаСкачать

Пример 1. Найдем наибольший объем V, который может занимать вода массой 1 кг

Найдем наибольший объем V, который может занимать вода массой 1 кг.

Как было сказано, из вида изотерм Ван-дер-Ваальса на рис. 2.9 следует, что наибольший объем данная масса жидкости может занимать в критической точке. Поэтому используем (2.44):

Значение V_mc берем из таблицы 2, откуда следует

— в три раза больше объема воды в обычных условиях!

Заметим, что зависимость давления насыщенного пара от температуры р_Н(Т) проявляется, в частности, в изменении температуры кипения воды при подъеме в горы. Точка кипения определяется из равенства давления насыщенного пара атмосферному давлению. Понижение последнего приводит к более низкой изотерме на нашем рисунке, то есть. к понижению температуры кипения.

Напомним заодно, что вместе с атмосферным давлением и температурой воздуха в сводках погоды сообщают и его относительную влажность. Под ней понимается выраженное в процентах отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе, к давлению насыщенного пара при данной температуре. Таким образом, 100% влажность вовсе не означает, что вместо воздуха мы стали дышать водой. Давление насыщенного водяного пара при некоторых значениях температуры приведено в табл.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)

Видео:Молекулярная физика и Теплота - Реальные газы и пары v1Скачать

Определить наибольший объем который может занимать вода

12.11. Жидким пентаном C ₅ , H ₁₂ , плотность р которого равна 626 кг/м 3 , частично заполняют прочную кварцевую колбу и запаивают ее так, что над пентаном остаются только насыщающие пары. Определить, какую часть e внутреннего объема колбы должен занимать пентан, чтобы можно было наблюдать при нагревании переход вещества через критическую точку . Постоянная b Ван-дер-Ваальса равна 14,5 × 10 -5 м 3 /моль.

Дано: Решение:

12.12. Определить наибольший объем V_max который может занимать вода, содержащая количество вещества n = l моль.

Дано: Решение:

12.13. Определить плотность р водяных паров в критическом состоянии.

Дано: Решение:

12.14. Определить наибольшее давление p_max насыщающих водяных паров.

Дано: Решение:

12.15. Во сколько раз концентрация n _кр молекул азота в критическом состоянии больше концентрации n₀ молекул при нормальных условиях?

Дано: Решение:

Видео:Физика Разбор задач по теме введение в МКТСкачать

—>Решение задач и примеров —>

• Аналитическая геометрия (35)
• Комплексные числа (5)
• Пределы функций (15)
• Производные и дифференциалы (34)
• Интегральное исчисление (34)
• Дифференциальные уравнения (20)
• Ряды (31)
• Кратные, криволинейные интегралы (1)
• Контрольные на заказ (61)

—> 23.08.2021
ЮMoney+Банковская карта. Принимаются виды оплат: MasterCard, Visa, МИР, ЮMoney-кошелек (Снижена комиссия)
Оплата картой Каспи для Казахстана, пишите на почтовый ящик pmaxim2006@mail.ru

23.08.2021
В digiseller можно найти все решения, что и на fizmathim.ru Перейти в Магазин на digiseller
Можно воспользоваться формой поиска по первым 3-4 словам. Способы оплаты: Банковская карта, QIWI, Webmoney, Скины Steam, enot.io

26.04.2019
— Все задачи оформлены в текстовом редакторе Microsoft Word, по просьбе в индивидуальном порядке могу выслать в PDF формате.

— Ссылки действительны в течение 24 часов до первой попытки скачать (90 минут с момента первого скачивания).

05.02.2019
— При добавлении товаров в корзину на сумму выше 250 руб. и оформлении заказа активируется 5 % скидка на оплату.

— Ссылка на скачивание задач, приходит на указанный вами почтовый ящик при оформлении заказа и его оплаты. Дополнительная рассылка оплаченных заказов на E-mail производится в течение нескольких минут/часов, тема писем имеет вид «Заказ xxxxx». —>

Видео:Лекция 12-13 по общей физике - идеальные и реальные газыСкачать

Определить наибольший объем Vmax который может занимать вода содержащая количество вещества ν=l моль

Перед покупкой задачи рекомендуем Вам ознакомиться с Примерами решений
Бесплатные решенные примеры по высшей математике
Пробная покупка «тестовой задачи» магазина за 3 руб. (проверка оплаты/доставки) и инструкция по оплате через Webmoney, ЮMoney+Банковская карта. Перейти на страницу

Решенная задача по физике.
Раздел: Молекулярная физика и термодинамика

Условие задачи:
Определить наибольший объем V_max который может занимать вода, содержащая количество вещества ν=l моль.

Подробное решение. Оформлено в Microsoft Word 2003

Видео:Селиверстов А. В. - Молекулярная физика - Семинар 26Скачать

Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние.

Семинар 11.

Для одного моля идеального газа уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид: . В модели идеального газа не учитываются силы взаимодействия между молекулами. Для реального же газа их необходимо учитывать (силы притяжения, когда они удалены, и отталкивания, когда они сближены). Силы отталкивания можно учесть, введя эффективный объем молекул, равный . Наличие же сил притяжения приводит к появлению дополнительного давления на газ, которое выражается формулой .

Тогда уравнение состояния идеальных газов (уравнение Ван-дер-Ваальса) для одного киломоля будет иметь вид: , где V_m –объем одного киломоля газа,a и b – постоянные, различные для каждых газов, p – давление, Т – абсолютная температура, R – газовая постоянная.

Внутреннее давление, обусловленное силами взаимодействия молекул: или .

Связь критических параметров – объема, давления и температуры газа – с постоянными a и b Ван-дер-Ваальса: ; ; .

1.1. Семинар 1. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние.

1.1.1. Список задач.

1. Какую температуру Т имеет масса m=2г азота, занимающего объём V=820см 2 при давлении р=0,2МПа? Газ рассматривать как: а) идеальный; б) реальный.

2. В баллоне вместимостью V=8л находится кислород массой m=0,3кг при температуре Т=300К. Найти, какую часть вместимости сосуда составляет собственный объём молекул газа. Определить отношение внутреннего давления к давлению р газа на стенки сосуда.

3. В закрытом сосуде объемом V=0,5м 3 находится количество ν=0,6кмоль углекислого газа при давлении p=3МПа. Пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса, найти, во сколько раз надо увеличить температуру газа, чтобы давление увеличилось вдвое.

4. Вычислите критическую температуру T_кр и давление p_кр: 1) кислорода; 2) воды.

5. Найти удельный объем бензола (C₆H₆) в критическом состоянии, если его критическая температура T_кр=562К и критическое давление p_кр=73атм.

6. Зная постоянные Ван-дер-Ваальса, найти: а) наибольший объем, который может занимать вода массы m=1,00кг в жидком состоянии; б) наибольшее давление насыщенных паров воды.

7. Найти критический объем V_кр веществ: 1) кислорода массой m=0,5г; 2) воды массой m=1г.

8. Давление p кислорода равно 7 МПа, его плотность ρ = 100 кг/м 3 . Найти температуру T кислорода.

9. Вычислить постоянные a и b в уравнении Ван-дер-Ваальса для кислорода, если известны критические температура T_кр=150К и давление p_кр=5МПа.

10. Вычислить температуру, объем, давление и плотность неона в критическом состоянии, считая газ Ван-дер-Ваальсовским.

1. Количество ν=1кмоль углекислого газа находится при температуре t=100°С. Найти давление p газа, считая его а) реальным; б) идеальным. Задачу решить для объемов V₁=1м 3 и V₂=0,05м 3 .

2. Определить давление p, которое будет производить кислород, содержащий количество вещества ν=1 моль, если он занимает объем V=0,5л при температура T=300К.Сравнить полученный результат с давлением, вычисленным по уравнению Менделеева – Клапейрона.

3. Определить давление p водяного пара массой m=1кг, взятого при температуре T=380К и объеме V: 1) 1000л; 2) 10 л; 3) 2л.

4. Определить наибольшее давление p_max насыщенных водяных паров.

5. Определить наибольший объем V_max, который может занимать вода, содержащая количество вещества ν=1моль.

6. Вычислить постоянные a и b в уравнении Ван-дер-Ваальса для азота, если известны критические температура T_кр=126К и давление p_кр=3,39МПа.

7. Критическая температура T_кр аргона равна 151К и критическое давление p_кр=4,86МПа. Определить по этим данным критический молярный объем V_mкр аргона.

8. Определить плотность ρ водяных паров в критическом состоянии.

9. Вычислить температуру и плотность углекислого газа в критическом состоянии, считая газ Ван-дер-Ваальсовским.

10. Какую температуру T имеет кислород массой m=3г, занимающий объем V=800 см 3 при давлении p=0,3 МПа?

Видео:26. Взаимодействие молекул. Длина свободного пробегаСкачать

Есть вопрос по физике =)

106. Камень падает с высоты h=1200м. Какой путь s пройдет камень за последнюю секунду своего падения?

Динамика материальной точки

115. Человек, стоящий в лодке, сделал шесть шагов вдоль нее и остановился. На сколько шагов передвинулась лодка, если масса лодки в два раза больше (меньше) массы человека?

Законы сохранения импульса, энергии

124. На железнодорожной платформе установлено орудие. Масса платформы с орудием М=15т. Орудие стреляет вверх под углом α =60 к горизонту в направлении пути. С какой скоростью покатится платформа вследствие отдачи, если масса снаряда m=20 кг, и он вылетает со скоростью 600 м/с?

Динамика твердого тела

133. Тонкий стержень массой m=200 г и длиной 50 см вращается с угловой скоростью ω=10 с-1 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Найти угловую скорость, если в процессе вращения в той же плоскости стержень переместится так, что ось вращения пройдет через конец стержня.

Специальная теория относительности

Механика жидкостей. Силы в механике
142. Стальной шарик диаметром d=1 мм падает с постоянной скоростью v=0,185 см/с в большом сосуде, заполненном касторовым маслом. Найти динамическую вязкость касторового масла.

Уравнение состояния идеального газа.

Моль – количество вещества

206. В оболочке сферического аэростата находится газ объемом V=1500 м3, заполняющий оболочку лишь частично. На сколько изменится подъемная сила аэростата, если газ в аэростате нагреть от Т =273 К до Т=293 К? Давления газа в оболочке и окружающего воздуха постоянны и равны нормальному атмосферному давлению.

Первый закон термодинамики, теплоемкость

215. При адиабатическом сжатии газа его объем уменьшился в n=10 раз, а давление увеличилось в к=21,4 раза. Определить отношение теплоемкостей газа.

224. Идеальный двухатомный газ совершает цикл Карно, график которого изображен на рис.1. Объемы газа в состояниях В и С соответственно V =12 л и V =16 л. Найти термический к. п. д.  цикла.

Распределения Больцмана, Максвелла.

233. Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой n=50 с-1. радиус а равен 0,5 м. Определить давление р газа на стенки ротора, если в его центре давление р равно нормальному атмосферному. Температуру Т по всему объему считать одинаковой и равной 300 К.

Явления переноса. Реальные газы

242. Определить наибольший объем Vmax, который может занимать вода, содержащая количество вещества 1 моль.

🔍 Видео

Установление эмпирической и молек. формул по массовым долям элем., входящих в состав в-ва. 10 класс.Скачать

Инфимум, супремум, нижний и верхний пределы последовательности ★ Демидович 101.1Скачать

Измерение скоростей молекул газа | Физика 10 класс #32 | ИнфоурокСкачать

Урок 154. Задачи на вычисление скорости молекулСкачать

Урок 143. Задачи на вычисление числа и массы молекулСкачать

Задача. Найдите молекулярную формулу углеводородаСкачать

Броуновское движение. Диффузия в жидкостях, газах и твердых телах | Физика 7 класс #5 | ИнфоурокСкачать

Урок 83. Межмолекулярные взаимодействия.Скачать

Агрегатное состояние вещества Газовые законыСкачать

Решение задач на нахождение молекулярной массы вещества. Урок 14. Химия 10 классСкачать

Длина свободного пробегаСкачать

Решение задач на тему: "Нахождение константы равновесия и равновесных концентраций". 1ч. 10 класс.Скачать