Какой объем занимает 3,6 кг гелия при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 градусов Цельсия?

Пламенный_Капитан_7674

69

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: \(PV = nRT\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа.

Дано, что масса гелия равна 3,6 кг. Чтобы найти количество вещества \(n\), мы можем использовать молярную массу гелия, которая равна 4 г/моль. Сначала переведем массу гелия из килограммов в граммы: 3,6 кг = 3600 г.

Теперь можем вычислить количество вещества гелия:

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

где \(m\) - масса гелия в граммах, \(M\) - молярная масса гелия.

\[
n = \frac{{3600}}{{4}} = 900 \, \text{{моль}}
\]

Теперь, когда у нас есть \(n\), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для вычисления объема:

\[
PV = nRT
\]

Так как у нас есть нормальное атмосферное давление и температура 20 градусов Цельсия, мы можем использовать следующие значения единиц измерения: \(P = 1 \, \text{{атм}}\), \(R = 0.0821 \, \text{{л}} \cdot \text{{атм}}/\text{{моль}} \cdot \text{{К}}\), \(T = 293 \, \text{{К}}\).

Подставим все значения в уравнение и решим его относительно объема \(V\):

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

\[
V = \frac{{900 \cdot 0.0821 \cdot 293}}{{1}} \approx 21,74 \, \text{{л}}
\]

Таким образом, 3,6 кг гелия при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 градусов Цельсия занимают около 21,74 литра объема.