Какой объем занимает 14 граммов азота при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и давление 101325 паскалей)?
Какой объем занимает 14 граммов азота при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и давление 101325 паскалей)?
Музыкальный_Эльф 66
Для решения этой задачи мы можем использовать идеальный газовый закон, который устанавливает связь между объемом, давлением, температурой и количеством вещества газа.Идеальный газовый закон можно записать следующим образом:
\[PV = nRT\]
где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества газа,
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура в абсолютных единицах.
Сначала нам необходимо перевести температуру в абсолютные единицы, так как в идеальном газовом законе она должна быть выражена в Кельвинах. Для этого мы используем формулу:
\[T_{\text{абс}} = T_{\text{цельсий}} + 273.15\]
\[T_{\text{абс}} = 0 + 273.15 = 273.15 \, \text{К}\]
Теперь мы можем использовать значения давления, температуры и известную молярную массу азота (28 г/моль) для нахождения количества вещества азота (n). Молярная масса азота (M) - это масса одного моля данного вещества. Она равна 28 г/моль.
Мы можем использовать следующую формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где:
m - масса азота,
M - молярная масса азота.
Подставим известные значения:
\[n = \frac{14 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}\]
Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон для нахождения объема азота. Нам известны значения давления (101325 паскалей), количества вещества (0.5 моль), универсальной газовой постоянной (R = 8.314 J/(mol·K)) и температуры в абсолютных единицах (273.15 К).
Для нахождения объема газа мы перепишем идеальный газовый закон:
\[V = \frac{nRT}{P}\]
Подставим известные значения:
\[V = \frac{0.5 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{J/(моль·К)} \times 273.15 \, \text{К}}{101325 \, \text{Па}}\]
\[V = 11.2 \, \text{л}\]
Таким образом, объем азота при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и давление 101325 паскалей) составляет 11.2 литра.