演習：モル、組合せ論、大きな数

ここでは、熱力学の基本的な概念、すなわちモル、組合せ論、大きな数を用いた計算を習得するための実践的な演習を行います。まだ確認していない場合は、これらの問題に自信をもって取り組むために必要な基礎を含んでいる前の授業を復習することをお勧めします。

3モルの二酸化炭素 $(CO_2)$ の質量はいくらですか。 [解答]
典型的な細菌の質量は $10^{-12}[g].$ です。1モルの細菌の質量を計算しなさい。 [解答]
自分の体内に含まれる水分子の数を推定しなさい。 [解答]
ある熱力学系に $n$ 個の原子があり、それぞれが最大で1つのエネルギー量子を持つことができます。 $k$ 個のエネルギー量子を分配する異なる方法はいくつあるか、次の場合について求めなさい：
a) $n=2$ , $k=1,$ [解答]
b) $n=20$ , $k=10,$ [解答]
c) $n=2\cdot 10^{23}$ , $k=10^{23},$ [解答]