Сколько молекул газа находится в морозильнике размером 0,5м × 0,6м × 0,7м при давлении 0,19 МПа и температуре −16 °С?

Физика 10 класс Газовые законы молекулы газа морозильник давление температура физика 10 класс расчет молекул Объём газа газовые законы Идеальный газ термодинамика Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое записывается как:

P × V = n × R × T

где:

• P — давление газа (в Паскалях),
• V — объем газа (в кубических метрах),
• n — количество вещества газа (в молях),
• R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
• T — температура газа (в Кельвинах).

Теперь начнем с преобразования всех данных в нужные единицы:

1. Давление: 0,19 МПа = 0,19 × 10^6 Па = 190000 Па.
2. Температура: -16 °C = -16 + 273.15 = 257.15 К.
3. Объем: V = 0,5 м × 0,6 м × 0,7 м = 0,21 м³.

Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

190000 × 0,21 = n × 8.31 × 257.15

Теперь найдем n:

n = (190000 × 0,21) / (8.31 × 257.15)

Рассчитаем числитель:

190000 × 0,21 = 39900.

Теперь рассчитаем знаменатель:

8.31 × 257.15 ≈ 2136.75.

Теперь подставим значения:

n ≈ 39900 / 2136.75 ≈ 18.66 моль.

Теперь, чтобы найти количество молекул газа, воспользуемся числом Авогадро, которое равно 6.022 × 10^23 молекул/моль:

Количество молекул = n × N_A

где N_A — число Авогадро.

Подставим найденные значения:

Количество молекул ≈ 18.66 × 6.022 × 10^23.

Теперь рассчитаем это значение:

≈ 1.12 × 10^25 молекул.

Таким образом, в морозильнике находится примерно 1.12 × 10^25 молекул газа.