Формула вычисления давления (основное уравнение МКТ):
p = nkT, где n - концентрация молекул в сосуде, k - коэффициент Больцмана (1,38 × 10⁻²³ Дж/К), T - температура.
Сначала переводим градусы в Кельвины (T = t + 273):
T = 17°C + 273 = 290 К.
Концентрация молекул высчитывается по формуле: n = N/V.
Количество же молекул (т.е. N) можно высчитать по формуле:
N = Nₐm / M. (Nₐ = 6,02 × 10²⁴ моль⁻¹, M - молярная масса углекислоты = 44 × 10³ кг/моль.
Подставим всё в первую формулу:
p = Nₐm/M / V × kT.
Проведя некоторые математические преобразования получим конечную формулу:
p = RmT / VM (произведение Nₐ × k даёт универсальную газовую постоянную R = 8,31 Дж/К×моль). По другому эта формула называется уравнением состояния идеального газа.
Подставляем все известные данные:
p = 8,31×16×290 / 6×44×10³ ≈ 0,15 Па.
R,h-?
B=25мТл=25*10⁻³Тл
υ=350м/с
α=30⁰
е=1,6*10⁻¹⁹Кл
m=9,1*10⁻³¹кг-маса електрона
υ₁=υsinα-перпендикулярна до магнітного поля складова швидкості
υ₂=υcosα-паралельна до магнітного поля складова швидкості
F=eυ₁B=eBυsinα-сила Лоренца (вздовж ліній магнітного поля сила Лоренці не діє)
eBυsinα=ma
a=υ₁²/R=υ²sin²α/R -доцентрове прискорення
eBυsinα=mυ²sin²α/R
R=mυsinα/eB
R=9,1*10⁻³¹*350*sin30⁰/1,6*10⁻¹⁹*25*10⁻³=39,8*10⁻⁹м
Період обертання електрона
T=2πR/υ₁=2πR/υsinα=2πmυsinα/eBυsinα=2πm/eB
h=υ₂T=υcosα*2πm/eB=2πmυcosα/eB
h=6,28*9,1*10⁻³¹*350*cos30⁰/1,6*10⁻¹⁹*25*10⁻³=433*10⁻⁹м
