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熱力学 分子直径について
以下の問題の解き方を教えてほしいです。 温度t=-182.5℃の液体酸素の密度はρ=1.12×10^3 kg/m^3 である。液体酸素の中では酸素分子は密着していると考える。 (1)酸素分子が直径d~4×10^-10 mであることを示せ。酸素分子の分子量は32.0であり、その形状は一辺の長さdの立方体とみなして計算せよ。 (2)標準状態(p=1.91325×10^5 Pa, T=273.15K)のV=22.4×10^-3 m^3の理想気体の中にはn=1mol の気体分子が含まれていることから、標準状態での酸素ガスの密度を計算し、気体中の酸素分子の平均間隔と酸素分子の直径の比を求めよ。 (1)は、平均自由行程が与えられていたら解けるかもと思ったのですが、与えられていませんでした。理想気体の状態方程式を使うのでしょうか？だとすると、気体定数Ｒやボルツマン定数、アボガドロ定数を使えという表記はないので別の方法があるのでしょうか？
- soreponde
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- nananotanu
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>酸素分子は密着していると考える と指示されているのになぜ平均自由行程が必要なのでしょうか？
- f272
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アボガドロ定数を使えと言うことでしょう。 (1) 酸素分子は0.032 kg/molでアボガドロ定数を6.02E+23 1/molとすれば5.31E-26 kg。液体酸素の密度を用いると，4.74E-29 m3になる。つまり 酸素分子の直径は3.62E-10 mですね。 (2) 標準状態での酸素ガスの密度は0.032 kg/molと22.4E-3 m3/molを使えば1.43 kg/m3となる。これから(1)と同様に考えて，気体中の酸素分子の平均間隔は3.33E-9 mとなり，直径との比は9.22である。
お礼
定数を使用して良いのか分からなかったので助かりました！ありがとうございます。
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お礼
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