Вопрос задан 04.11.2026 в 07:07. Предмет Физика. Спрашивает Яковлев Эмиль.

Какой газ находится в баллоне при температуре 273 К, если при давлении 10⁵ Па средняя квадратичная скорость поступательного движения его молекул равна 1800 м/с?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кот Дима.

Дано:

  • Температура газа: T=273 КT = 273\ \text{К}

  • Давление газа: p=105 Паp = 10^5\ \text{Па}

  • Средняя квадратичная скорость молекул: vкв=1800 м/сv_{\text{кв}} = 1800\ \text{м/с}

Найти: Какой газ находится в баллоне?

Решение

Средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул идеального газа определяется формулой:

vкв=3RTMv_{\text{кв}}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}

где:

  • R=8,31 Дж/(моль⋅К)R=8{,}31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)} — универсальная газовая постоянная;

  • TT — абсолютная температура газа;

  • MM — молярная масса газа.

Чтобы определить, какой газ находится в баллоне, необходимо вычислить его молярную массу.

1. Выразим молярную массу из формулы скорости:

Возведём обе части уравнения в квадрат:

vкв2=3RTMv_{\text{кв}}^2=\frac{3RT}{M}

Отсюда:

M=3RTvкв2M=\frac{3RT}{v_{\text{кв}}^2}

2. Подставим известные значения:

M=3⋅8,31⋅27318002M=\frac{3\cdot8{,}31\cdot273}{1800^2}

Вычислим:

M=6805,893240000M=\frac{6805{,}89}{3240000}
M≈0,0021 кг/мольM\approx0{,}0021\ \text{кг/моль}

Переведём в граммы на моль:

M≈2,1 г/мольM\approx2{,}1\ \text{г/моль}

3. Определим газ.

Полученная молярная масса приблизительно равна 2 г/моль2\ \text{г/моль}.

Такую молярную массу имеет водород (H2H_2):

M(H2)≈2,016 г/мольM(H_2)\approx2{,}016\ \text{г/моль}

Следовательно, в баллоне находится водород.

Давление 105 Па10^5\ \text{Па} в данном случае не используется, поскольку средняя квадратичная скорость молекул идеального газа при заданной температуре зависит от молярной массы газа, а не от его давления.

Ответ

Водород (H2)\boxed{\text{Водород }(H_2)}

В баллоне находится водород, поскольку вычисленная молярная масса газа составляет примерно 2,1 г/моль2{,}1\ \text{г/моль}, что близко к молярной массе водорода.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос