Question

Газ знаходиться під тиском 120 кПа при температурі 27 градусів Цельсія. Знайти число молекул в 5 метрах кубічних газу.

Answer 1

Відповідь:

Для розв'язання задачі необхідно використати рівняння ідеального газу, яке має вигляд:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу в абсолютних одиницях (в кельвінах).

Спочатку необхідно перевести температуру в кельвіни:

T = 27 + 273 = 300 K

Тепер можна використати рівняння ідеального газу, щоб знайти кількість молекул газу:

n = PV/RT,

де P = 120 кПа = 120000 Па, V = 5 м^3, R = 8,314 Дж/(моль·К).

Підставляючи значення, отримуємо:

n = (120000 Па) * (5 м^3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 300 K) = 253,5 моль

Для знаходження числа молекул необхідно помножити кількість молей на число Авогадро:

N = n * N_A,

де N_A - число Авогадро, N_A = 6,022 * 10^23 молекул/моль.

Підставляючи значення, отримуємо:

N = 253,5 моль * 6,022 * 10^23 молекул/моль = 1,526 * 10^26 молекул.

Отже, в 5 метрах кубічних газу знаходиться 1,526 * 10^26 молекул.

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі нам знадобиться розрахувати кількість молекул газу використовуючи ідеальний газовий закон. Ідеальний газовий закон формулюється наступним чином:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул газу (кількість речовини в молях), R - універсальна газова стала, T - температура газу.

У даному випадку нам відомі значення тиску P = 120 кПа (або 120 000 Па), температури T = 27 °C (або 300 К), та об'єму V = 5 м³.

Універсальна газова стала R становить 8.314 Дж/(моль·К).

Застосуємо ідеальний газовий закон для розрахунку кількості молекул:

PV = nRT.

Ми хочемо знайти значення n, тому можемо переписати формулу як:

n = PV / RT.

Підставимо відомі значення:

n = (120 000 Па) * (5 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300 К).

Проведемо обчислення:

n = 240 000 моль.

Отже, кількість молекул газу в 5 метрах кубічних становить 240 000 моль.