Строение газообразных, жидких и твердых тел

Задача

Кристаллическая решетка железа при комнатной температуре - кубическая объемоцентрированная. Атомы железа в вершинах куба и в центре - на пересечениях пространственных диагоналей куба. Сколько атомов железа приходится на одну элементарную ячейку? Определить постоянную решетки (ребро куба) и минимальное расстояние между атомами железа. Атомная масса железа А=55, 9, его плотность .

Решение

Каждый атом в вершине куба принадлежит одновременно восьми элементарным ячейкам. Значит он принадлежит одной ячейке на часть. Прибавив к нему еще один атом в центре ячейки, получаем n=2 атома на элементарную ячейку. Молярный объем . Найдем объем ячейки, приходящийся на один атом (N_A- число Авогадро). Найдем теперь объем элементарной ячейки, в которой находится n атомов

Постоянная решетки

Минимальное расстояние между атомами есть половина пространственной диагонали куба

Задача

Сколько молекул содержится в 1 см³ воды?

Дано: V= 1 см³ N=?

Число молекул (структурных единиц) воды во всем веществе равно:

Нам надо найти массу m всей воды. Для этого используем формулу: ,

здесь - плотность вещества, V- объем вещества. Для воды Часто используется следующее соотношение:

1 см³=10^-6 м³; 1 л=10^-3 м³

В нашем случае можем теперь записать:

Подставим числовые значения

Решите задачи на строение жидких, газообразных и твердых тел.

Основное уравнение МКТ. Энергия теплового движения молекул

Задача

Вычислить средний квадрат скорости движения молекул газа, если его масса m = 6 кг, объем V= 4.9 м³ и давление p= 200 кПа.

Дано: m= 6 кг V= 4, 9 м³ p=200 кПа

Запишем основное уравнение МКТ:

Здесь

- концентрация молекул,

- средняя кинетическая энергия движения молекулы.

По определению

m_о- масса одной молекулы, - среднее значение квадрата скорости одной молекулы.

В нашем случае концентрация молекул неизвестна, найдем ее. Полное число частиц N в веществе массы m можно записать следующим образом:

Тогда

По определению

- плотность вещества

Теперь запишем , или

Основное уравнение МКТ теперь примет вид:

Найдем отсюда средний квадрат скорости:

Тренировочные задачи на МКТ.

Задачи на основные понятия МКТ.

Уровень А

6.3.1. Какое количество вещества содержится в алюминиевой отливке массой 5, 4 кг? 200 моль

6.3.2. Какова масса 50 молей углекислого газа?
2, 2 кг

6.3.3. Какой объем занимают 100 молей ртути?
1, 5 л

6.3.4. Какой объем займет водород, содержащий такое же количество вещества, какое содержится в 2 м³ азота?
2 м³

6.3.5. Оценить для железа число атомов в объеме 1 см³?

6.3.6. Где больше атомов: в стакане воды или в стакане ртути? Сравнить размеры молекул воды и атомов ртути.
В стакане ртути

6.3.7. Сколько молекул содержится в 1 г углекислого газа ( СО₂ )?

6.3.8. Найти число атомов в алюминиевом предмете массой 135 г.

6.3.9. Вычислить массу одной молекулы водорода Н₂, кислорода О₂ и метана СН₄.

6.3.10. Сравнить число атомов, из которых состоят серебряная и алюминиевая ложка равного объема.
одинаково

Уровень Б

6.3.11. На изделие, поверхность которого 20 см², наносят слой серебра толщиной 1мкм. Сколько атомов серебра содержится в покрытии?

6.3.12. Считая, что диаметр молекул водорода составляет около , подсчитать, какой длины получилась бы нить, если бы все эти молекулы, содержащиеся в 1 мг этого газа, были расположены в ряд вплотную друг к другу. Сопоставить длину этой нити со средним расстоянием от Земли до Луны ( ).
м; 180 раз

6.3.13. За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с?
молекул

6.3.14. В озеро средней глубины 100 м и площадью 10 км² бросили кристаллик поваренной соли NaCl массой 0, 01 г. Сколько молекул этой соли оказалось бы в наперстке воды объемом 2 см³, зачерпнутом из этого озера, если считать, что соль, растворившись, равномерно распределилась в озере?

6.3.15. Известно, что нельзя заставить капельку нефти объемом 1 мм³ расплыться по поверхности воды так, чтобы она заняла площадь больше 3 м². Оцените по этим данным минимальные размеры частицы нефти.

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒