1) N = Nₐ*m/M(H₂) = 6,02*10²³ моль⁻¹ * 0,001 кг / 0,002 кг/моль = 3,01*10²³ 2) M(NH₃) = 14+3 = 17 г/моль P*V = m/M * RT P = 10⁵ Па, Т = 273 К - т.к. нормальные условия m/M = ν - количество вещества ν = P*V/(R*T) = 10⁵ Па*0,8*10⁻³ м³/(8,31 Дж/(моль*К)*273 К) ≈ 3,5*10⁻² моль m = ν*M = 3,5*10⁻² моль * 17*10⁻³ кг/моль = 6,0*10⁻⁴ кг = 0,60 г 3) Будем считать газ идеальным, иначе не корректное условие E = i/2 *k*T, где i =3 для идеального газа T = 2*E/(3*k) = 2*0,8*10⁻²⁰ Дж / (3*1,38*10⁻²³ Дж/К) ≈ 390 К 4) P*V = m/M * R*T => V = m*R*T/(P*M) = 0,024 кг * 8,31 Дж/(моль*К) * 290 К / (0,99*10⁵ Па * 2*10⁻³ кг/моль) ≈ 0,29 м³ = 290 л
Минимальная сила слагается из 3-х компонент. F = f₁ + f₂ + f₃ f₁ = mg - сила тяжести пластинки массой m=0.01 кг. f₂ = ρghS = ρgha²√3/6 - давление столба жидкости, поскольку жидкость под пластинку не подтекает и поэтому архимедова сила не формируется (на нижнюю поверхность не действует сила давления жидкости). ρ - плотность жидкости 1000 кг на куб м (в тексте дана величина, в 1000 раз большая, но это, по-видимому, банальная опечатка - вместо кг на м куб написали г на см куб - поскольку таких жидкостей, с плотностью 1000 кило на кубический сантиметр на Земле не бывает) S - площадь равностороннего треугольника со стороной а = 0.02 м S = a²√3/6 h = 0.1 м - высота столба жидкости f₃ = Pат(a²√3/6) - сила давления атмосферы, её так же придётся учесть, поскольку под пластинку не проникает ни воздух, ни вода, а потому эта сила, как и сила давления столба жидкости, ничем не уравновешена. Пластинка в данном случае подобна присоске. F = mg + a²(ρgh + Pат)√3/6 f₁ = 0,01*10 = 0.1 Н f₂ = 1000*10*0.1*4 10⁻⁴1.73/6 = 0.115 H f₃ =10000* 4 10⁻⁴1.73/6 = 1.15 F =0.1 + 0.115 + 1.15 = 1.365 Н Сила должна быть больше 1.365 Н
2) M(NH₃) = 14+3 = 17 г/моль
P*V = m/M * RT
P = 10⁵ Па, Т = 273 К - т.к. нормальные условия
m/M = ν - количество вещества
ν = P*V/(R*T) = 10⁵ Па*0,8*10⁻³ м³/(8,31 Дж/(моль*К)*273 К) ≈ 3,5*10⁻² моль
m = ν*M = 3,5*10⁻² моль * 17*10⁻³ кг/моль = 6,0*10⁻⁴ кг = 0,60 г
3) Будем считать газ идеальным, иначе не корректное условие
E = i/2 *k*T, где i =3 для идеального газа
T = 2*E/(3*k) = 2*0,8*10⁻²⁰ Дж / (3*1,38*10⁻²³ Дж/К) ≈ 390 К
4) P*V = m/M * R*T => V = m*R*T/(P*M) = 0,024 кг * 8,31 Дж/(моль*К) * 290 К / (0,99*10⁵ Па * 2*10⁻³ кг/моль) ≈ 0,29 м³ = 290 л
F = f₁ + f₂ + f₃
f₁ = mg - сила тяжести пластинки массой m=0.01 кг.
f₂ = ρghS = ρgha²√3/6 - давление столба жидкости, поскольку жидкость под пластинку не подтекает и поэтому архимедова сила не формируется (на нижнюю поверхность не действует сила давления жидкости).
ρ - плотность жидкости 1000 кг на куб м (в тексте дана величина, в 1000 раз большая, но это, по-видимому, банальная опечатка - вместо кг на м куб написали г на см куб - поскольку таких жидкостей, с плотностью 1000 кило на кубический сантиметр на Земле не бывает)
S - площадь равностороннего треугольника со стороной а = 0.02 м
S = a²√3/6
h = 0.1 м - высота столба жидкости
f₃ = Pат(a²√3/6) - сила давления атмосферы, её так же придётся учесть, поскольку под пластинку не проникает ни воздух, ни вода, а потому эта сила, как и сила давления столба жидкости, ничем не уравновешена. Пластинка в данном случае подобна присоске.
F = mg + a²(ρgh + Pат)√3/6
f₁ = 0,01*10 = 0.1 Н
f₂ = 1000*10*0.1*4 10⁻⁴1.73/6 = 0.115 H
f₃ =10000* 4 10⁻⁴1.73/6 = 1.15
F =0.1 + 0.115 + 1.15 = 1.365 Н
Сила должна быть больше 1.365 Н