Каков объем, занимаемый 3,6 кг гелия при условиях нормального атмосферного давления и температуре

Yagnenka

69

Для решения данной задачи, нам понадобятся законы газовой физики. Одним из таких законов является идеальный газовый закон, который выражается формулой:

\[PV = nRT\]

Где:
P - давление газа (в паскалях),
V - объем газа (в кубических метрах),
n - количество вещества газа (в молях),
R - универсальная газовая постоянная (около 8,314 Дж/моль·К),
T - абсолютная температура газа (в кельвинах).

Для решения данной задачи нам дано, что газ занимает объем при нормальном атмосферном давлении. Нормальное атмосферное давление составляет около 101 325 Па. Следовательно, мы можем записать:

\[P = 101325 \, \text{Па}\]

Также нам дана температура, но для использования формулы идеального газового закона, нам необходимо привести ее к абсолютной шкале температур - кельвину. Формула для преобразования из градусов Цельсия в Кельвины выглядит следующим образом:

\[T_{K} = T_{C} + 273.15\]

Таким образом, приведем температуру кельвинам:

\[T = 273.15 + T_{C}\]

Теперь нам остается найти количество вещества газа (n). Для этого воспользуемся массой гелия (3,6 кг) и его молярной массой. Молярная масса гелия составляет около 4 г/моль.

Чтобы найти количество материи, используем следующую формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где:
m - масса газа (в килограммах),
M - молярная масса газа (в г/моль).

Подставляем известные значения:

\[n = \frac{3,6}{4} = 0,9 \, \text{моль}\]

Теперь у нас есть все известные значения для применения идеального газового закона. Подставим значения в формулу и решим уравнение относительно объема газа (V):

\[PV = nRT\]
\[V = \frac{{nRT}}{{P}}\]

Подставляем известные значения:

\[V = \frac{{0.9 * 8.314 * T}}{{101325}}\]

Теперь мы можем решить уравнение и найти значение объема газа.

Вот подробный шаг за шагом процесс решения задачи. Если у тебя есть конкретная температура, которую нужно использовать, укажи ее, чтобы я мог завершить расчеты для тебя.