Question

1.Определите массу молекулы аргона А2 и число их в 5 молях вещества 2. При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его на 140К давление возрасло в 1,5 в?

Answer 1

1) m0=M/Na=40*10^-3/6*10^23=6,67*10^-26 кг
2) При v=const P1/P2=T1/T2
P2=1,5 P1 1,5*T1=T1+dT
T1=dT/1,5-1=280 K
T2=T1+dT=280+140=420 K

Answer 2

1. Для определения массы молекулы аргона (Ar2) и числа их в 5 молях вещества, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа (УСИГ). Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где: P - давление V - объем n - количество молей газа R - универсальная газовая постоянная T - абсолютная температура

Для аргона используем молярную массу (массу одной молекулы аргона) из периодической таблицы. Молярная масса аргона (Ar) составляет примерно 39,95 г/моль. Так как молекула аргона (Ar2) содержит 2 атома аргона, её масса будет примерно равной 2 * 39,95 г/моль = 79,90 г/моль.

Теперь мы можем определить количество молекул аргона в 5 молях вещества. Один моль вещества содержит примерно 6,022 x 10^23 молекул (число Авогадро). Поэтому в 5 молях аргона будет:

5 моль * 6,022 x 10^23 молекул/моль = 3,011 x 10^24 молекул

Масса молекулы аргона Ar2 составляет 79,90 г/моль, и у нас есть 3,011 x 10^24 молекул, так что масса всех молекул аргона в 5 молях вещества равна:

(79,90 г/моль) * (3,011 x 10^24 молекул) = 2,406 x 10^26 г

2. Чтобы найти температуру, при которой давление возрастет в 1,5 раза при нагревании газа на 140 К, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для идеального газа. Закон Бойля-Мариотта гласит:

P1/T1 = P2/T2

Где: P1 - начальное давление T1 - начальная температура P2 - конечное давление T2 - конечная температура

В данном случае, начальное давление (P1) и начальная температура (T1) не известны, но мы знаем, что давление увеличилось в 1,5 раза (P2 = 1,5 * P1) и что температура увеличилась на 140 К (T2 = T1 + 140 К).

Мы можем заменить P2 и T2 в уравнении Бойля-Мариотта:

(1,5 * P1) / (T1 + 140 К) = P1 / T1

Теперь мы можем решить это уравнение:

1,5 * P1 = P1 / (T1 + 140 К)

Умножим обе стороны на (T1 + 140 К):

1,5 * P1 * (T1 + 140 К) = P1

Раскроем скобки:

1,5 * T1 * P1 + 210 К * P1 = P1

Теперь отнимем P1 с обеих сторон:

1,5 * T1 * P1 + 210 К * P1 - P1 = 0

Теперь сгруппируем P1-термы:

(1,5 * T1 + 210 К) * P1 - P1 = 0

Теперь у нас есть уравнение для P1:

(1,5 * T1 + 210 К - 1) * P1 = 0

P1 может быть любым ненулевым числом, поэтому выражение в скобках должно быть равно нулю:

1,5 * T1 + 210 К - 1 = 0

1,5 * T1 = 1 - 210 К

Теперь делим обе стороны на 1,5:

T1 = (1 - 210 К) / 1,5

T1 = (-209 К) / 1,5

T1 = -139,33 К

Итак, начальная температура газа в закрытом сосуде составляла приблизительно -139,33 К.