Концентрация молекул
Концентрация молекул показывает, сколько молекул приходится на единицу объёма вещества. Для газа она связана с числом молекул, объёмом, давлением и температурой.
Формула концентрации
Из этой формулы можно найти число молекул: \(N=nV\), или объём: \(V=\frac{N}{n}\). Если объём газа не изменяется, увеличение числа молекул приводит к росту концентрации. При неизменном числе молекул концентрация уменьшается при расширении газа.
Согласно молекулярному смыслу давления газа, для идеального газа давление выражается через концентрацию: \(p=nkT\), где \(k\) — постоянная Больцмана. Поэтому при постоянной температуре давление прямо пропорционально концентрации: чем больше молекул в единице объёма, тем чаще они ударяются о стенки сосуда.
В сосуде объёмом \(2\,\text{м}^3\) находится \(6\cdot10^{24}\) молекул. Концентрация равна \(n=\frac{N}{V}=\frac{6\cdot10^{24}}{2}=3\cdot10^{24}\,\text{м}^{-3}\).
Концентрация молекул показывает число частиц в единице объёма, а количество вещества \(\nu\) измеряется в молях и показывает, сколько структурных частиц содержится в образце. Связь между ними рассматривается на странице о концентрации молекул и количестве вещества.
Газ расширили в 3 раза, не изменяя число молекул. Как изменилась концентрация?
Главное
- Концентрация молекул: \(n=\frac{N}{V}\); единица СИ — \(\text{м}^{-3}\).
- При постоянной температуре давление идеального газа связано с концентрацией формулой \(p=nkT\).
- Не следует путать концентрацию молекул с количеством вещества, измеряемым в молях.