Question

Найти объём газа который занимает 12г гелия при давлении 30атм и температуре 0 градусов

Answer 1

По закону Менделеева - Клапейрона:
p·V = m·R·T / M
Имеем:
V = m·R·T / (p·M)

Дано
m =12 г = 12·10⁻³ кг
p =30 атм = 30·10 ⁵ Па
t = 0°С     T = 0+273 = 273 К
Mгелия= 2·10⁻³ кг/моль
R = 8,31 Дж/(кг·моль)

Подставляя данные, получаем:
V = 0,0045 м³   или V = 4,5 л

Ответ: объем газа равен 4,5 литра

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать закон состояния идеального газа, который связывает давление, объем, температуру и количество молей газа. Формула закона состояния идеального газа выглядит так:

$$p \cdot V = n \cdot R \cdot T$$

где $p$ - давление газа в паскалях, $V$ - объем газа в кубических метрах, $n$ - количество молей газа, $R$ - универсальная газовая постоянная, равная $8.31$ Дж/ (моль·К), $T$ - температура газа в кельвинах.

Для нахождения объема газа, нам нужно знать его массу, молярную массу, давление и температуру. В задаче даны следующие данные:

- масса гелия $m = 12$ г - молярная масса гелия $M = 4$ г/моль - давление гелия $p = 30$ атм - температура гелия $t = 0$ °C

Переведем давление из атмосфер в паскали, используя коэффициент $1$ атм $= 101325$ Па:

$$p = 30 \cdot 101325 = 3039750$$ Па

Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины, прибавив $273$:

$$T = t + 273 = 0 + 273 = 273$$ К

Найдем количество молей гелия, разделив массу на молярную массу:

$$n = \frac{m}{M} = \frac{12}{4} = 3$$ моль

Подставим все известные данные в формулу закона состояния идеального газа и решим уравнение относительно объема:

$$p \cdot V = n \cdot R \cdot T$$

$$V = \frac{n \cdot R \cdot T}{p} = \frac{3 \cdot 8.31 \cdot 273}{3039750} \approx 0.0025$$ м³

Ответ: объем газа, который занимает $12$ г гелия при давлении $30$ атм и температуре $0$ °C, равен $0.0025$ м³ или $2.5$ л.

Более подробную информацию о законе состояния идеального газа и примеры решения задач можно найти по ссылкам , и .