Как можно определить массу газа, если известны его объем (12 литров), давление (9 * 10^5 паскалей) и температура (288 К)?

Физика 11 класс Газовые законы масса газа Объём газа давление газа температура газа Идеальный газ уравнение состояния расчет массы газа физика 11 класс Новый

Для определения массы газа, зная его объем, давление и температуру, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

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 (примерно 8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (в Кельвинах)

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Переведем объем в кубические метры:

   Объем газа дан в литрах, а нам нужно перевести его в кубические метры, поскольку 1 литр равен 0.001 кубических метра.

   12 литров = 12 * 0.001 = 0.012 м³

2. Подставим известные значения в уравнение состояния:

   Теперь у нас есть:

   • P = 9 * 10^5 Па
   • V = 0.012 м³
   • R = 8.31 Дж/(моль·К)
   • T = 288 K

   Подставим эти значения в уравнение:

   9 * 10^5 * 0.012 = n * 8.31 * 288

3. Решим уравнение для n:

   Сначала вычислим левую часть:

   9 * 10^5 * 0.012 = 10800

   Теперь подставим это значение в уравнение:

   10800 = n * 8.31 * 288

   Теперь вычислим правую часть:

   8.31 * 288 = 2397.68

   Теперь подставляем это значение:

   10800 = n * 2397.68

   Теперь найдем n:

   n = 10800 / 2397.68 ≈ 4.5 моль

4. Определим массу газа:

   Теперь, чтобы найти массу газа, нам нужно знать его молекулярную массу (M). Предположим, что это идеальный газ, например, кислород (O2), у которого молекулярная масса составляет примерно 32 г/моль.

   Массу газа можно найти по формуле:

   m = n * M

   где m - масса, n - количество вещества, M - молекулярная масса.

   Теперь подставим известные значения:

   m = 4.5 моль * 32 г/моль = 144 г

Таким образом, масса газа составляет 144 грамма.