Какой объем занимают 2 моля идеального газа при условиях, подобных температуре и давлению фотосферы Солнца? Температура

Евгений

31

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся законы идеального газа.

Закон идеального газа устанавливает связь между объемом, давлением, температурой и количеством вещества газа. Формула газового закона выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества газа в молях,
R - универсальная газовая постоянная (\(R \approx 8.314 \, \text{Дж/моль} \cdot \text{К}\)),
T - температура газа в кельвинах.

В данной задаче нам известно количество вещества газа (2 моля), температура (6000 K), и давление (1.25 * 10^2). Нужно найти объем газа.

Давление фотосферы Солнца (1.25 * 10^2) мы будем считать в паскалях (Па), поскольку в системе Международной системы единиц (СИ) давление измеряется в паскалях.

Для начала, нам нужно преобразовать давление фотосферы Солнца в паскали. Коэффициент перевода равен 1 атмосфера = 101325 Па. Поделим давление фотосферы Солнца на этот коэффициент:

\[P = \frac{{1.25 \times 10^2}}{{101325}} \approx 1.23 \times 10^{-3}\, \text{Па}\]

Теперь у нас есть значения давления и температуры в системе СИ. Мы также знаем количество вещества газа (2 моля).

Чтобы найти объем газа, мы можем переставить уравнение газового закона и выразить его:

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

Подставим известные значения в формулу:

\[V = \frac{{2 \times 8.314 \times 6000}}{{1.23 \times 10^{-3}}}\]

Произведем вычисления:

\[V = \frac{{9974.8}}{{1.23 \times 10^{-3}}} \approx 8.12 \times 10^6 \, \text{м}^3\]

Таким образом, объем, занимаемый 2 молями идеального газа при условиях, подобных температуре и давлению фотосферы Солнца, составляет примерно \(8.12 \times 10^6\) кубических метров.