Question

СРОЧНО!!!! Учень підрахував, що за минулу добу маса повітря, яке пройшло через його легені, становить 14,9 кг. Визнач, який об'єм при нормальному тиску i температурі займає повітря, яке пройшло через легені. Порівняй цей об'єм з об'ємом повітря, яке заповнює кімнату, якщо ширина кімнати дорівнює 4 м, довжина - 5 м і висота — 2,8 м. СРОЧНО!!!! Рус вариант: Ученик подсчитал, что за минувшие сутки масса воздуха, прошедшего через его легкие, составляет 14,9 кг. Определи, какой объем при нормальном давлении и температуре занимает воздух, прошедший через легкие. Сравни этот объем с объемом воздуха, который заполняет комнату, если ширина комнаты равна 4 м, длина – 5 м и высота – 2,8 м.​

Answer 1

За ідеальних умов, при нормальному тиску і температурі, 1 моль будь-якого газу займає об'єм 22,4 л. Використовуючи цей факт, можна визначити об'єм повітря, який проходить через легені учня за один день.

Спочатку потрібно визначити, скільки молей повітря проходить через легені учня:

14,9 кг = 14 900 г

Молярна маса повітря (суміш газів) = 28,97 г/моль (приблизно)

Кількість молей = маса / молярна маса = 14 900 г / 28,97 г/моль = 513,8 моль

Тепер можна визначити об'єм повітря:

Об'єм = кількість молей x об'єм на моль = 513,8 моль x 22,4 л/моль ≈ 11 501 л

Тепер порівняємо цей об'єм з об'ємом кімнати:

Об'єм кімнати = ширина x довжина x висота = 4 м x 5 м x 2,8 м = 56 м³ = 56 000 л

Отже, об'єм повітря, який проходить через легені учня за один день, значно менше, ніж об'єм повітря, який заповнює кімнату

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використовується ідеальний газовий закон, який стверджує, що об'єм газу прямо пропорційний його кількості речовини (молей), а також температурі і обернено пропорційний тиску. За умовою задачі ми знаємо масу повітря, але нам не дана його кількість речовини. Тому спочатку нам потрібно знайти кількість речовини (молі) повітря, а потім використати ідеальний газовий закон для обчислення об'єму.

Щоб знайти кількість речовини, використовуємо формулу:

n = m/M,

де n - кількість речовини (молі), m - маса повітря (кг), M - молярна маса повітря.

Молярна маса повітря складає приблизно 28,97 г/моль.

Підставляємо відповідні значення:

n = 14,9 кг / 0,02897 кг/моль ≈ 514,26 моль.

Тепер, використовуючи ідеальний газовий закон, можна обчислити об'єм повітря:

V = n * Vm,

де V - об'єм повітря (л), Vm - молярний об'єм повітря (л/моль).

Зазвичай, при нормальних умовах (нормальний тиск і температура), молярний об'єм дорівнює 22,4 л/моль.

Підставляємо значення:

V = 514,26 моль * 22,4 л/моль ≈ 11521,22 л.

Тепер порівняємо отриманий об'єм з об'ємом повітря в кімнаті. Об'єм кімнати можна обчислити, помноживши її ширину, довжину та висоту:

Vкімнати = 4 м * 5 м * 2,8 м = 56 м³ = 56000 л.

Отже, об'єм повітря, яке пройшло через легені учня, становить близько 11521 л, що значно мен