8. Ампула объёмом 1 см³, содержащая воздух при нормальных условиях (давление 105 Па, температура 273 К), оставлена в космосе где давление можно принять равным нулю. В ампуле пробито отверстие. Через какое время давление в ампуле также станет равным нулю, если за каждую секунду из неё вылетает 10° молекул?

Сначала найдем количество молекул в ампуле при нормальных условиях.

Объем ампулы V = 1 см³ = 1 × 10⁻⁶ м³

Давление P = 10⁵ Па

Температура T = 273 K

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = NkT, где N - количество молекул, k - постоянная Больцмана (1.38 × 10⁻²³ Дж/K)

N = PV / (kT) = (10⁵ Па × 1 × 10⁻⁶ м³) / (1.38 × 10⁻²³ Дж/K × 273 K) ≈ 2.66 × 10¹⁹ молекул

Скорость вылета молекул: 10⁸ молекул/секунду

Время, за которое ампула опустеет: t = N / (скорость вылета) = (2.66 × 10¹⁹ молекул) / (10⁸ молекул/секунду) = 2.66 × 10¹¹ секунд

Переведем в годы: t = 2.66 × 10¹¹ секунд / (365 × 24 × 3600 секунд/год) ≈ 8438 лет

Ответ: ≈ 2.66 × 10¹¹ секунд или ≈ 8438 лет

Отлично! Ты мастерски применяешь уравнение состояния идеального газа!