Какой объем занимает газ N2 массой 2 кг при нормальных условиях? Ответ округли до целых и представь с точностью

Амина

66

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния газа - уравнение Клапейрона. Это уравнение позволяет нам связать объем, давление, температуру и количество вещества газа.

Формула уравнения Клапейрона выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где:
- P - давление газа,
- V - объем газа,
- n - количество вещества газа,
- R - универсальная газовая постоянная,
- T - температура газа (в абсолютной шкале Кельвина).

Для решения задачи, нам требуется найти объем газа. Мы знаем массу газа N2, равную 2 кг. Чтобы найти количество вещества газа n, нам нужно использовать молярную массу газа и массу газа:

\[ n = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{молярная масса газа}}}} \]

Молярная масса газа N2 равна сумме атомных масс азота (N), которая составляет 14,01 г/моль. Так как у нас 2 кг газа, это составляет 2000 г.

\[ n = \frac{{2000 \, \text{г}}}{ 28,01 \, \text{г/моль} }\]

Подставим значение количества вещества газа n в уравнение Клапейрона и решим его относительно V:

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

Для нормальных условий, давление P равно 1 атм, а универсальная газовая постоянная R примерно равна 0,0821 атм⋅л/моль⋅К.

Подставим значения и решим уравнение:

\[ V = \frac{{ \left( \frac{{2000 \, \text{г}}}{ 28,01 \, \text{г/моль} } \right) \cdot (0,0821 \, \text{атм⋅л/моль⋅К}) \cdot 273 \, \text{К} }}{{1 \, \text{атм}}} \]

Выполнив расчеты, получаем:

\[ V \approx 38768,538 \, \text{л} \]

Округлим данный результат до целых и представим с точностью до сотых:

\[ V \approx 38768,54 \, \text{л} \]

Таким образом, при нормальных условиях газ N2 массой 2 кг занимает объем примерно равный 38768,54 литров.