Question

Можно предположить, что He-4 ведет себя как идеальный газ. Цилиндр имеет постоянный объем 7,8×10^3 см^3 и содержит газ гелий-4 при давлении 2,1×10^7 Па и температуре 290 К. Вычислите количество газа гелия

Answer 1

Ответ: 68 моль

Объяснение:

Уравнение Менделеева-Клайперона

pV = vRT откуда v = pV / RT

v = 2,1 * 10^7 * 7,8 * 10^-3 / 8,31 * 290 = 68 моль

p - давление

V - объем

v - количество вещества

R - универсальная газовая постоянная

T - температура

Answer 2

Для вычисления количества гелия (He-4) в цилиндре, используем уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где:

• $P$ - давление (в Паскалях),
• $V$ - объем (в метрах кубических),
• $n$ - количество вещества (в молях),
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж} / (\text{моль} \cdot \text{К})$),
• $T$ - температура (в Кельвинах).

Давление $P$ и объем $V$ даны в условиях задачи, но вам нужно перевести их в соответствующие единицы измерения:

$P = 2.1 \times 10^7 \, \text{Па}$ $V = 7.8 \times 10^3 \, \text{см}^3 = 7.8 \times 10^{-6} \, \text{м}^3$

Температуру $T$ мы уже имеем в Кельвинах:

$T = 290 \, \text{K}$

Теперь мы можем решить уравнение для $n$:

$n = \frac{PV}{RT}$

$n = \frac{(2.1 \times 10^7 \, \text{Па}) \times (7.8 \times 10^{-6} \, \text{м}^3)}{(8.314 \, \text{Дж} / (\text{моль} \cdot \text{К})) \times 290 \, \text{K}}$

Рассчитаем $n$:

$n \approx 0.000384 \, \text{моль}$

Итак, количество газа гелия-4 в цилиндре составляет приблизительно 0.000384 моль.