Вопрос школьника
В сосуде вместимостью V = 10^-2 м3 находится азот массой m = 0,25 кг. Определить внутреннее давление газа р* и собственный объём молекул V* .
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
pV = mRT
где p — давление газа, V — его объем, m — масса газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Первым шагом необходимо выразить давление газа:
p = mRT/V
Подставляя известные значения, получаем:
p = (0,25 кг) * (8,31 Дж/(моль*К)) * T / (10^-2 м^3)
Для определения собственного объема молекул необходимо воспользоваться формулой:
V* = V/N
где N — число молекул газа.
Число молекул можно выразить через массу газа и его молярную массу:
N = m/M
где M — молярная масса газа.
Для азота молярная масса равна 28 г/моль, поэтому:
N = (0,25 кг) / (28 г/моль) = 8,93 моль
Подставляя полученное значение в формулу для собственного объема молекул, получаем:
V* = (10^-2 м^3) / 8,93 моль = 1,12 * 10^-3 м^3/моль
Таким образом, внутреннее давление газа составляет p = (0,25 кг) * (8,31 Дж/(моль*К)) * T / (10^-2 м^3), а собственный объем молекул — V* = 1,12 * 10^-3 м^3/моль. Для полного решения задачи необходимо знать температуру газа.
