on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 36 гостей.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Готовимся к олимпиаде. Шаровая молния.

рисунок12(Задача 4-10). Шаровая молния представляет собой слабо светящийся газовый шар, свободно плавающий в воздухе, и сохраняющий свою форму постоянной, длительное время. Обычно она наблюдается после грозы. Согласно одной из моделей молния состоит из идеального газа, представляющего собой комплексное соединение, каждая молекула которого содержит ион азота, связанный с несколькими молекулами воды. Определите молярную массу вещества шаровой молнии. Сколько молекул воды связывает каждый ион азота? Электроны, потерянные атомом азота, связанны с молекулами воды, так что комплексная молекула остается в целом нейтральной.
Справка: температура молнии t = 600 °C, температура окружающего воздуха t0 = 20 °С, MN = 14 г/моль − молярная масса ионов азота, MB = 18 г/моль − молярная масса воды, M0 = 29 г/моль − молярная масса воздуха.

Решение.

1. Факт: Так как молния свободно плавает в воздухе, то плотность газа, составляющего шаровую молнию, равна плотности воздуха.
2 Факт: Так как молния сохраняет свою форму постоянной, то, очевидно, давление внутри шаровой молнии равно атмосферному давлению.
Например, из


следует, что молярные массы вещества молнии и воздуха пропорциональны их абсолютным температурам

Откуда

Вычисления

Так как

то искомое число молекул воды, связанных с ионом азота, найдем из соотношения

где MN = 14 г/моль − молярная масса ионов азота, MB = 18 г/моль − молярная масса воды.
Вычисления

Смотрите еще:
Задачник по физике для олимпиадника.
Подготовка олимпиадника по физике.
Статьи о шаровой молнии.