Для решения этой задачи начнем с того, что у нас есть объем 1 см³ воздуха, содержащий примерно \(2,7 \times 10^{19}\) молекул.
Если через щель просачивается 1 миллион молекул в секунду, то это можно записать в научной нотации как \(1 \times 10^{6}\) молекул/с.
Теперь рассчитаем, сколько времени потребуется, чтобы все молекулы покинули объем:
- Общее количество молекул: \(2,7 \times 10^{19}\) молекул.
- Количество молекул, покидающих объем за 1 секунду: \(1 \times 10^{6}\) молекул/с.
Теперь найдем время, необходимое для того, чтобы все молекулы покинули этот объем:
\[ Время (t) = \frac{Общее количество молекул}{Количество молекул в секунду} = \frac{2,7 \times 10^{19}}{1 \times 10^{6}} \]
Выполним деление:
\[ t = 2,7 \times 10^{13} \text{ секунд}. \]
Для удобства переведем это время в более понятные единицы — года:
- В одном часе 3600 секунд, в одном дне 24 часа, в одном году примерно 365.25 дней (учитывая високосные годы):
\[ t_{годы} = \frac{2,7 \times 10^{13}}{3600 \times 24 \times 365.25} \approx \frac{2,7 \times 10^{13}}{31,557,600} \approx 8,56 \times 10^{5} \text{ лет}. \]
Таким образом, потребуется примерно \(8,56 \times 10^{5}\) лет, чтобы все молекулы покинули данный объем, если через щель просачивается 1 миллион молекул в секунду.