Для решения данной задачи, вам понадобится знать уравнение состояния идеального газа - уравнение Менделеева-Клапейрона.
Уравнение Менделеева-Клапейрона выглядит следующим образом:
PV = nRT
где: P - давление газа, V - объем газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.
Дано, что объем газа V = 2 л и средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул равна 1,5 * 10^(-19) Дж. Нормальное атмосферное давление составляет приблизительно 101,325 кПа (или 1 атмосфера).
Если мы знаем среднюю кинетическую энергию Ekin, то можно выразить температуру T следующим образом:
Ekin = (3/2) * k * T
где: k - постоянная Больцмана (k = 1.38 * 10^(-23) Дж/К).
Пусть T = T_0 - температура в Кельвинах. Тогда:
Ekin = (3/2) * k * T_0
Подставляя выражение для T_0 в уравнение Менделеева-Клапейрона, получим:
P * V = n * R * T
Выражаем количество молекул газа n:
n = (P * V) / (R * T)
Подставляем значение R = 8,314 Дж/(моль*К):
n = (P * V) / (8.314 * T_0)
Подставляем известные значения:
n = (101325 * 2) / (8.314 * (1,5 * 10^(-19) / (3/2) * 1.38 * 10^(-23)))
После расчета получаем количество молекул газа в сосуде.
