Question

Определить концентрацию молекул идеального газа при температуре T = 350 К и давлении p = 1,0 МПа.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

T = 350 K

p = 1,0 МПа = 1,0·10⁶ Па

k = 1,38·10⁻²³ Дж/К

____________________

n - ?

Из формулы:

p = n·k·T

находим концентрацию:

n = p / (k·T)

n = 1,0·10⁶ / (1,38·10⁻²³·350) ≈ 2,1·10²⁶ м⁻³

Answer 2

Для определения концентрации молекул идеального газа при заданных условиях (температуре и давлении), можно использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT$,

где:

• $P$ - давление газа (в паскалях или Н/м², или Па)
• $V$ - объем газа (в м³)
• $n$ - количество молекул газа (в молекулах)
• $R$ - универсальная газовая постоянная ($8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$)
• $T$ - температура газа (в Кельвинах)

Вы хотите найти концентрацию молекул, которая измеряется в молях на объем:

$C = \frac{n}{V}$.

Сначала давление $P$ нужно перевести из МПа в Па:

$1 \, \text{МПа} = 10^6 \, \text{Па}$.

Подставляя все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

$1 \times 10^6 \, \text{Па} \times V = n \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 350 \, \text{К}$.

Выразим $n$ из этого уравнения:

$n = \frac{1 \times 10^6 \, \text{Па} \times V}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 350 \, \text{К}}$.

Теперь выразим концентрацию $C$:

$C = \frac{n}{V} = \frac{1 \times 10^6 \, \text{Па}}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 350 \, \text{К}}$.

Вычислите этот выражение и получите концентрацию молекул идеального газа при заданных условиях температуры и давления.