10 класс Уравнение состояния идеального газа § 45. Уравнение состояния идеального газа

ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 45.8: Уравнение состояния идеального газа

Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.

Роман Жуков, преподаватель физики Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 45.7 47.1 →

Условие

Оцените число молекул воздуха, находящихся в классе при атмосферном давлении и температуре 20^oC.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для оценки числа молекул воздуха в классе воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева — Клапейрона). Нам необходимо связать макроскопические параметры (давление, объём, температура) с микроскопическим числом частиц.

Шаг 1. Анализ условия и выбор формулы

Дано:

Температура t=20^°C;
Давление атмосферное: p≈10⁵ Па;
Объём класса V неизвестен точно, поэтому его нужно оценить типичными размерами школьного кабинета.

Основное уравнение МКТ для идеального газа записывается как:

pV=NkT где N — искомое число молекул, k — постоянная Больцмана (k≈1,38·10^-23 Дж/К), T — абсолютная температура.

Отсюда выразим число молекул:

N=pV/kT

Шаг 2. Перевод единиц и оценка объёма

Переведём температуру в шкалу Кельвина:

T=t+273=20+273=293 К

Оценим объём стандартного школьного класса. Допустим, размеры помещения составляют примерно 8 м в длину, 6 м в ширину и 3 м в высоту. Тогда объём:

V=8·6·3=144 м³

Для расчётов округлим до удобного значения V≈150 м³ или оставим 144 м³. Возьмём V=144 м³.

Шаг 3. Вычисление числа молекул

Подставим все значения в формулу:

N=10⁵·144/1,38·10^-23·293

Сначала вычислим знаменатель:

1,38·293≈404,34 kT≈404,34·10^-23≈4,04·10^-21 Дж

Теперь числитель:

pV=10⁵·144=1,44·10⁷ Дж

Находим N:

N=1,44·10⁷/4,04·10^-21≈0,356·10²⁸=3,56·10²⁷

Учитывая, что объём был оценочным, результат можно округлить до одного-двух значащих цифр.

Ответ

N \approx 3{,}6 \cdot 10^{27}

Задача требует самостоятельной оценки объёма помещения. В решении принято стандартное значение объёма класса около 144-150 кубических метров. Давление взято равным 10^5 Па. Результат является порядковой оценкой.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 45.8 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 45.8?

Краткий ответ: N 3,6 · 10^27.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 45. Уравнение состояния идеального газа.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.