Для вимірювання температури було взято залізний провідник, який при температурі 10°С має опір 15 Ом. При деякій температурі його опір становив 18,25 Ом. Яка це температура, якщо температурний коефіцієнт опору заліза при температурі 0°С становить 0,006 К –1
N ≈ 1.57·10²³
Объяснение:
T = 315 K
<v> = 320 м/c
m = 20 г = 0,02 кг
Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро
R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная
N - ?
По закону Клапейрона-Менделеева
pV = νRT
(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)
ν = N/Na
pV = NRT/Na (1)
Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как
р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)
n = N/V; m₀ = m/N
Тогда
nm₀ = m/V
р = m<v>²/3V
и
pV = m<v>²/3 (2)
Приравняем правые части уравнений (1) и (2)
NRT/Na = m<v>²/3
и выразим отсюда N
N = m<v>²Na/3RT
N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)
N ≈ 1.57·10²³
Но мы ж психи, поэтому будем сейчас извращаться. Вот что можно придумать. Если банку страшно сильно раскрутить на какой-нибудь веревке, то газ под действием силы инерции убежит от центра вращения, а в противоположной стороне банки образуется разрежение. Вот я думаю, что если хорошо подобрать угловую скорость, то можно добиться "почтивакуума" в половине банки.
Если вопрос задал учитель, то все же скажите, что нельзя и аргументируйте это так же, как сделал это я в первом абзаце.