В модели идеального газа пренебрегают суммарным объемом молекул по сравнению с объемом сосуда, т. е. молекулы рассматривают как материальные точки. Так, например, в уравнение Клапейрона-Менделеева в качестве доступного для движения молекул объема входит весь объем сосуда. Однако, пренебрегая размером молекул, нельзя объяснить наличие соударений между ними. Между тем, именно соударения играют определяющую роль в процессах установления равновесия в газах. Считая молекулы воздуха шариками с диаметром оценить время между двумя последовательными соударениями молекулы воздуха при нормальных условиях. Нормальное давление считать равным 105 Па, температуру равной 273 К. Постоянная Больцмана
Длину свободного пробега молекулы (среднее расстояние между двумя последовательными соударениями) можно оценить по формуле где d — диаметр молекулы, а n — концентрация молекул (число молекул в единице объема). Концентрацию n можно найти из формулы где p — давление, а T — абсолютная температура. При нормальных условиях получаем Подставляя в формулу для диаметр d и концентрацию n, находим Взяв тепловую скорость молекулы воздуха равной примерно находим, что время между последовательными соударениями молекулы составляет около
Ответ: