Question

Рассчитайте концентрацию газа при давлении 10^5 Па и температуре 27 °С, если постоянная Больцмана равна 1,38* 10^-23 Дж/К.​

Answer 1

Ответ: 242*10^23 частиц

Объяснение: давление газа р= nkT, n= p/ kT

концентрация n=10^5 Па/ 1,38*10^-23 Дж/К * 300К=242*10^23

T=27°+273°=300K

на 273° различаются шкалы температур Цельсия и Кельвина. Мы живем по шкале Цельсия, а в системе СИ по  международному соглашению  принята шк.Кельвина. Т=t+273

Answer 2

Для расчета концентрации газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа - уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона связывает давление, объем, температуру и количество вещества газа. Формула для уравнения Клапейрона выглядит следующим образом:

PV = nRT

где: P - давление газа в паскалях (Па) V - объем газа в метрах кубических (м^3) n - количество вещества газа в молях (моль) R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К) или 0,0821 атм·л/(моль·К)) T - температура газа в кельвинах (К)

Нам дано давление газа (P = 10^5 Па) и температура (T = 27 °C = 27 + 273 = 300 К). Теперь мы можем использовать уравнение Клапейрона, чтобы вычислить количество вещества газа (n):

n = PV / RT

Постоянная Больцмана (k) равна 1,38 * 10^-23 Дж/К. Универсальная газовая постоянная (R) связана с постоянной Больцмана следующим образом:

R = k * N

где N - число Авогадро, приблизительно равное 6,022 * 10^23 молекул/моль.

Подставляя значения в уравнение, получаем:

n = (P * V) / (k * T * N)

Теперь мы можем рассчитать концентрацию газа, подразумевая, что объем газа равен 1 м^3:

n/V = (P * 1) / (k * T * N)

n/V = P / (k * T * N)

Подставляя значения, получаем:

n/V = (10^5 Па) / (1,38 * 10^-23 Дж/К * 300 К * 6,022 * 10^23 молекул/моль)

n/V = 10^5 / (1,38 * 300 * 6,022)

Вычисляя это выражение, получим концентрацию газа в молях на метр кубический.