在密闭容器中储有2mol的氮气温度为25℃时分子的平均碰撞频率为68x10的9次方每秒当气体温度升高到100℃时氮气分子的平均碰撞频率为多少
根据理想气体状态方程,PV=nRT,可以求得氮气在25℃下的压强为:
P = nRT/V = 2 mol × 8.31 J/(mol·K) × (25+273) K / V
又因为PV = nRT,所以在100℃下,氧气的压强为:
P' = nRT'/V
其中,T'为100℃对应的绝对温度,即373K。因为容器是密闭的,所以气体的体积不变,即V不变。将上面两个式子联立,消去V,得到:
P/P' = T/T'
即:
2 mol × 8.31 J/(mol·K) × (25+273) K / (P × V) = 2 mol × 8.31 J/(mol·K) × 373 K / (P' × V)
化简可得:
P' = P × (373 K / (25+273) K) = 2 mol × 8.31 J/(mol·K) × 373 K / (6.8×10^9次/秒)
计算可得,氮气分子的平均碰撞频率为约2.0×10^10次/秒。
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