Question

Какую массу имеют 44.8 л ( н.у.) метана (CH4)

Answer 1

Для расчета массы метана (CH₄) в нормальных условиях (н.у.), нужно знать стандартные условия температуры и давления, которые составляют 0 градусов Цельсия (273.15 K) и 1 атмосферу давления (101.325 кПа).

Масса газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где: - \( P \) - давление (в Паскалях или кПа), - \( V \) - объем (в м³), - \( n \) - количество вещества (в молях), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (приближенно 8.314 Дж/(моль·К)), - \( T \) - температура (в Кельвинах).

Масса газа (\( m \)) связана с количеством вещества (\( n \)) через молекулярную массу (\( M \)) следующим образом:

\[ m = n \cdot M \]

Молекулярная масса метана (\( CH_4 \)) равна приблизительно 16 г/моль.

Теперь, давайте рассчитаем массу метана при нормальных условиях. Подставим значения в уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

\[ n = \frac{PV}{RT} \]

Теперь подставим \( n \) в уравнение для массы:

\[ m = \frac{PV}{RT} \cdot M \]

Учтем, что \( P = 101.325 \) кПа, \( V = 44.8 \) л (или 0.0448 м³), \( R = 8.314 \) Дж/(моль·К), \( T = 273.15 \) K и \( M = 16 \) г/моль.

\[ m = \frac{(101.325 \times 0.0448)}{(8.314 \times 273.15)} \times 16 \]

Подсчитаем этот результат:

\[ m \approx 0.661 \, \text{г} \]

Таким образом, масса 44.8 л метана при нормальных условиях составляет примерно 0.661 г.