Question

Какова концентрация газа при температуре 20°C, если его давление равно 150 кПа?

Answer 1

P=150*10^3 Па   T=273+20=293 K   n=?
========
p=n*k*T
n=p/(k*T)=150*10^3/(1.38*10^-23*293)=3.71*10^25 [1/м3]
=====================

Answer 2

Для определения концентрации газа при известных температуре, давлении и типе газа, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (моль), - \(R\) - универсальная газовая постоянная, - \(T\) - температура газа в кельвинах.

Универсальная газовая постоянная (\(R\)) равна приблизительно 8.314 Дж/(моль·К).

Для определения концентрации газа, нам нужно выразить \(n/V\), и это будет концентрация в молях на объем. Выражение можно переписать следующим образом:

\[n/V = \frac{P}{RT}\]

Теперь мы можем использовать это уравнение, чтобы найти концентрацию газа при температуре \(20^\circ C\) (что равно 293.15 K) и давлении 150 кПа.

\[n/V = \frac{150 \, \text{кПа}}{(8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 293.15 \, \text{К})}\]

\[n/V \approx \frac{150 \, \text{кПа}}{2443.95 \, \text{Дж/моль}}\]

\[n/V \approx 0.0613 \, \text{моль/л}\]

Таким образом, концентрация газа при температуре \(20^\circ C\) и давлении 150 кПа составляет примерно 0.0613 моль/л.