Какова масса воздуха в классе размером 6х8х3 м при температуре 20 градусов Цельсия и нормальном атмосферном давлении, если молярная масса воздуха составляет 0,029 кг/моль?

Физика 11 класс Температура и состояние газов масса воздуха класс 6х8х3 м температура 20 градусов Цельсия нормальное атмосферное давление молярная масса воздуха физика 11 класс расчет массы воздуха объем класса физические свойства воздуха газовые законы Новый

Чтобы найти массу воздуха в классе, нам нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа и некоторыми известными физическими величинами. Давайте разберем шаги решения подробно.

Шаг 1: Найдем объем класса

Объем V класса можно найти по формуле:

V = длина * ширина * высота

В нашем случае:

• длина = 6 м
• ширина = 8 м
• высота = 3 м

Таким образом, объем V будет равен:

V = 6 * 8 * 3 = 144 м³

Шаг 2: Используем закон Бойля-Мариотта

Для идеального газа можно использовать уравнение состояния:

P * V = n * R * T

где:

• P — давление (в Паскалях),
• V — объем (в м³),
• n — количество вещества (в молях),
• R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
• T — температура (в Кельвинах).

Нормальное атмосферное давление P составляет 101325 Па, а температура T равна 20 градусов Цельсия, что в Кельвинах будет:

T = 20 + 273.15 = 293.15 K

Шаг 3: Найдем количество вещества (n)

Теперь подставим известные значения в уравнение:

n = (P * V) / (R * T)

Подставим значения:

n = (101325 * 144) / (8.31 * 293.15)

Теперь вычислим это значение:

n ≈ 5.83 моль

Шаг 4: Найдем массу воздуха

Теперь, зная количество вещества, мы можем найти массу воздуха. Масса m связана с количеством вещества n и молярной массой M по формуле:

m = n * M

где молярная масса воздуха M = 0.029 кг/моль. Подставляем значения:

m = 5.83 * 0.029

Теперь вычислим массу:

m ≈ 0.169 кг

Итак, ответ:

Масса воздуха в классе размером 6х8х3 м при температуре 20 градусов Цельсия и нормальном атмосферном давлении составляет примерно 0.169 кг.