Какой объем будет у 200 г углекислого газа при температуре -8 градусов Цельсия и давлении 735 мм рт. ст.?

Физика 11 класс Газовые законы объем углекислого газа 200 г углекислого газа температура -8 градусов Цельсия давление 735 мм рт. ст Новый

Чтобы найти объем углекислого газа (CO2) при заданных условиях, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

Где:

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

Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:

1. Переводим массу углекислого газа в молекулы:

Молярная масса углекислого газа (CO2) составляет примерно 44 г/моль. Чтобы найти количество вещества (n), используем формулу:

n = m / M

где m - масса (200 г), M - молярная масса (44 г/моль).

Таким образом:

n = 200 г / 44 г/моль ≈ 4.545 моль.

2. Переводим температуру в Кельвины:

Температура в градусах Цельсия переводится в Кельвины по формуле:

T(K) = T(°C) + 273.15

Для нашей задачи:

T = -8 + 273.15 = 265.15 K.

3. Переводим давление в Паскали:

Давление в мм рт. ст. переводится в Паскали по формуле:

P(Pa) = P(mmHg) * 133.322

Для нашего случая:

P = 735 мм рт. ст. * 133.322 ≈ 98000 Pa.

4. Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

Итак, у нас есть:

• P = 98000 Pa,
• n = 4.545 моль,
• R = 8.31 Дж/(моль·К),
• T = 265.15 K.

Подставляем эти значения в уравнение:

V = nRT / P

V = (4.545 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * 265.15 K) / 98000 Pa.

5. Выполним вычисления:

Сначала вычислим числитель:

4.545 * 8.31 * 265.15 ≈ 9646.68 Дж.

Теперь делим на давление:

V ≈ 9646.68 / 98000 ≈ 0.0982 м³.

Таким образом, объем углекислого газа при заданных условиях составляет примерно 0.0982 м³, что в литрах будет равно 98.2 литра.