Какой объем занимает 5 кг газа с молярной массой 4 • 10 кг/моль при температуре 500 К и давлении 150 КПа, если газу соответствует универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж / (моль • К)?

Физика 11 класс Газовые законы Объём газа молярная масса температура давление универсальная газовая постоянная физика 11 класс Новый

Для решения задачи о нахождении объема газа, 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 газа (в молях)
• R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (в Кельвинах)

Теперь давайте определим, сколько молей газа у нас есть. Для этого используем формулу:

n = m / M

Где:

• m - масса газа (в килограммах)
• M - молярная масса газа (в кг/моль)

В нашей задаче:

• m = 5 кг
• M = 4 * 10^-3 кг/моль

Теперь подставим значения в формулу для расчета количества вещества:

n = 5 кг / (4 * 10^-3 кг/моль) = 1250 моль

Теперь, когда мы знаем количество вещества, можем подставить все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

Подставим значения:

• P = 150000 Па (так как 1 КПа = 1000 Па)
• n = 1250 моль
• R = 8,31 Дж/(моль·К)
• T = 500 К

Теперь выразим объем V:

V = nRT / P

Подставим известные значения:

V = (1250 моль) * (8,31 Дж/(моль·К)) * (500 К) / (150000 Па)

Теперь посчитаем:

V = (1250 * 8,31 * 500) / 150000

V = 5206250 / 150000 = 34,74 м³

Таким образом, объем, занимаемый 5 кг газа при заданных условиях, составляет примерно 34,74 м³.