Question

1. какое число молекул содержится в 30 литрах воздуха при температуре 28°C и давлении 110Кпа? 2. Какое число атомов углерода содержиться в 32г CaC2 (карбид кальция)

Answer 1

Дано:

V(воздуха) = 30 л = 0,03 м³

t = 28°C

p = 110 кПа = 1,1×10⁵ Па

Найти:

N - ?

1) Для начала мы запишем формулу связывающая значение давления газа с его температурой и концентрацией молекул на единицу объема, именно по такой формуле мы будем пользоваться:

p = nkT  - давления газа с его температурой и концентрацией молекул на единицу объема (1)

2) Но нам не известно его концентрация молекул, но в условий известно про объем, значит мы будем пользоваться по такой формуле про концентрация молекул воздуха:

n = N/V(воздуха) - концентрация молекул воздуха (2)

3) Но нам  еще не известно температуру в кельвина, но условий сказано про температуру в градусах, значит мы найдем температуру в кельвина по такой формуле:

T = (t + 273) К - температура в кельвина (3)

T = 28 + 273 = 301 К

4) Теперь складываем формулы (1) и (2), именно там ны получим формулу про нахождения числа молекул в 30 л воздуха:

p = nkT (1)     n = N/V(воздуха) (2)

Следовательно:

p = N/V(воздуха) × kT | × V(воздуха)

pV(воздуха) = NkT ⇒ N = (pV(воздуха))/kT - число молекул воздуха

N = (1,1×10⁵ Па × 0,03 м³)/(1,38×10⁻²³ (Дж/К) × 301 К) = (1,1×10⁵ (Н/м²) × 0,03 м³)/(415,38×10⁻²³ Дж) = (0,033×10⁵ (Н×м))/(415,38×10⁻²³ Дж) = 3300 Дж / 415,38×10⁻²³ Дж = 3,3×10³ Дж / 415,38×10⁻²³ Дж ≈ 0,00794453×10²⁶ ≈ 7,94453×10²³

ответ: N = 7,94453×10²³

2.

Дано:

m(CaC₂) = 32 гр

Найти:

$N(C) - ?$

1) Для начала мы найдем количества вещества у карбид кальция, а потом у углерода содержащей из формулы карбида кальция:

M(CaC₂) = 40 + 12×2 = 40 + 24 = 64 гр/моль

n(CaC₂) = m(CaC₂)/M(CaC₂) = 32 гр / 64 гр/моль = 0,5 моль ⇒ n(C) = 2n(CaC₂) = 2×0,5 моль = 1 моль

2) Теперь находим число атомов углерода по такой формуле:

$N(C) = n(C)*N_{A}$ = 1 моль × 6,02×10²³ атомов = 6,02×10²³ атомов

ответ: N(C) = 6,02×10²³ атомов

Решено от : $DK954$