Какое давление газа при температуре 17 градусов Цельсия, если концентрация молекул газа составляет 4*10^25 м^-3?

Физика 10 класс Газовые законы давление газа температура 17 градусов концентрация молекул физика газа расчет давления газа Новый

Чтобы найти давление газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

P = nRT / V

Где:

• P - давление газа (Па)
• n - количество молей газа
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура в Кельвинах (К)
• V - объем газа (м³)

Однако у нас есть концентрация молекул газа, а не количество молей. Концентрация молекул (N) связана с количеством молей (n) следующим образом:

n = N / Na

Где:

• Na - число Авогадро, приблизительно равное 6.022 × 10^23 молекул/моль

Теперь, чтобы найти давление, нам нужно выразить его через концентрацию молекул:

P = (N / Na) * R * T / V

Также мы можем выразить объем через концентрацию:

V = N / C

Где C - концентрация молекул (молекул/м³).

Теперь мы можем подставить это значение в уравнение для давления:

P = (N / Na) * R * T * C

Теперь подставим известные значения:

• C = 4 * 10^25 м^-3
• T = 17°C = 17 + 273.15 = 290.15 K
• R = 8.31 Дж/(моль·К)
• Na = 6.022 × 10^23 молекул/моль

Сначала найдем P:

P = (4 * 10^25 / 6.022 × 10^23) * 8.31 * 290.15

Теперь рассчитаем:

• N / Na = 4 * 10^25 / 6.022 × 10^23 ≈ 66.4 моль
• P ≈ 66.4 * 8.31 * 290.15
• P ≈ 66.4 * 2417.22 ≈ 160,000 Па

Таким образом, давление газа при температуре 17 градусов Цельсия и концентрации молекул 4 * 10^25 м^-3 составляет примерно 160,000 Па.