Каково среднее расстояние между молекулами насыщенного водяного пара при температуре...

0 голосов
136 просмотров

Каково среднее расстояние между молекулами насыщенного водяного пара при температуре t=100 по Цельсию?


Физика (12 баллов) | 136 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
PV = ηRT

η - количество молей.

V -(объём ) = Vm * η, где Vm - молярный объём (объём одного моля)

P (давление) = 101,32 * 10^3 Па (по таблице для насыщенного водяного пара при температуре 100 градусов Цельсия)

R = 8,31 Дж/(моль*К) (универсальная газовая постоянная, её Менделеев в 1874 году вычислил)

T = 100 градусов Цельсия = 373,15 К

Подставляя в самую первую формулу объём, выраженный через молярный объём, получается, что η сокращается.
Имеем P*Vm = RT, откуда
Vm = RT/P

В 1 моль вещества содержится Na единиц обособленных единиц вещества по определению самого понятия моль, в данном случае единицы вещества - молекулы воды.
Na (число Авогадро, постоянная) = 6*10^23 моль-1.

Значит, что в среднем одна молекула воды в газе занимает объём, равный Vm/Na. А в линейных размерах она занимает (Vm/Na)^1/3. 
Эту величину можно преподнести как среднее расстояние между молекулами.

Имеем (RT/PNa)^1/3 = корень кубический из 8,31*373,15/(101,32*10^3 * 6*10^23) = 4.5*10^-9 м, то есть 4.5 нм.

Плиз потом скажи, верный ответ или нет.
(266 баллов)