Чтобы найти количество молекул гелия в данной задаче, мы можем воспользоваться формулой для кинетической энергии:
\[ E_{кин} = \frac{3}{2} n k T \]
где:
- \( E_{кин} \) — кинетическая энергия,
- \( n \) — количество молей газа,
- \( k \) — постоянная Больцмана (\( k \approx 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} \)),
- \( T \) — температура в Кельвинах.
Сначала переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
\[ T = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K} \]
Теперь подставим известные значения в уравнение для кинетической энергии и найдем количество молей газа \( n \):
\[ 27 = \frac{3}{2} n \cdot (1.38 \times 10^{-23}) \cdot (300.15) \]
Решим это уравнение относительно \( n \):
\[ 27 = \frac{3}{2} n \cdot 4.14 \times 10^{-21} \]
\[ n = \frac{27 \cdot 2}{3 \cdot 4.14 \times 10^{-21}} \]
\[ n = \frac{54}{12.42 \times 10^{-21}} \approx 4.34 \times 10^{21} \, \text{моль} \]
Теперь найдем количество молекул. Используем число Авогадро (\( N_A \approx 6.022 \times 10^{23} \, \text{молекул/моль} \)):
\[ N = n \cdot N_A \]
\[ N \approx (4.34 \times 10^{21}) \cdot (6.022 \times 10^{23}) \approx 2.61 \times 10^{45} \, \text{молекул} \]
Таким образом, количество молекул гелия равно примерно \( 2.61 \times 10^{45} \) молекул.