Question

В сосуде находится гелий под давлением 200 кПа при температуре 13∘ С. Определите концентрацию молекул (в поле ответа внести значение, умноженное на 10−23).

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль*К)), T - температура газа в кельвинах.

Для начала, нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в кельвины. Для этого мы используем следующую формулу:

T(K) = T(°C) + 273.15

T(K) = 13 + 273.15 = 286.15 К

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения количества молекул гелия. Для этого нам понадобятся значения давления, температуры и универсальной газовой постоянной:

200 кПа = n * 8.314 Дж/(моль*К) * 286.15 К

Чтобы найти n, мы делим обе стороны уравнения на (8.314 Дж/(моль*К) * 286.15 К):

n = 200 кПа / (8.314 Дж/(моль*К) * 286.15 К)

Выполняя расчеты, получаем:

n ≈ 0.009239 моль

Наконец, чтобы определить концентрацию молекул гелия, мы делим количество молей на объем сосуда. Предположим, что объем сосуда равен 1 литру (это число можно изменить в зависимости от ситуации):

Объем = 1 л = 0.001 м^3

Концентрация молекул = количество молей / объем

Концентрация молекул = 0.009239 моль / 0.001 м^3

Концентрация молекул ≈ 9.239 * 10^23 молекул/м^3

Окончательный ответ: 9.239 * 10^23.