Вопрос:

1. Определите, сколько молекул воды содержится в капле объемом 50 мм³. Масса атома кислорода в 16 раз больше массы атома водорода.

Ответ:

Дано:

\(V = 50\) мм³; \(\rho = 1000\) кг/м³; \(m_{O} = 16m_{H}\); молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

  1. Переведём объём в единицы СИ:

    \[V = 50\cdot10^{-9}\ \text{м}^3 = 5\cdot10^{-8}\ \text{м}^3.\]

  2. Найдём массу капли воды:

    \[m_{\text{капли}} = \rho V = 1000\cdot5\cdot10^{-8} = 5\cdot10^{-5}\ \text{кг}.\]

  3. Масса атома водорода приблизительно равна \(m_H = 1.67\cdot10^{-27}\) кг. Тогда масса атома кислорода:

    \[m_O = 16m_H = 16\cdot1.67\cdot10^{-27} = 2.672\cdot10^{-26}\ \text{кг}.\]

  4. Масса молекулы воды \(H_2O\):

    \[m_{H_2O}=2m_H+m_O=2m_H+16m_H=18m_H,\]

    \[m_{H_2O}=18\cdot1.67\cdot10^{-27}=3.006\cdot10^{-26}\ \text{кг}.\]

  5. Число молекул найдём делением массы капли на массу одной молекулы:

    \[N=\frac{m_{\text{капли}}}{m_{H_2O}}=\frac{5\cdot10^{-5}}{3.006\cdot10^{-26}}\approx1.66\cdot10^{21}.\]

Ответ: примерно \(1.7\cdot10^{21}\) молекул воды.