В шаре объемом 5 литров находится кислород, масса которого составляет 20 граммов. Как можно вычислить концентрацию молекул кислорода в этом шаре?

Физика 11 класс Концентрация газов концентрация молекул кислород объем шара масса кислорода физика 11 класс Новый

Для вычисления концентрации молекул кислорода в шаре, нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определим количество молей кислорода. Для этого используем формулу:
• n = m / M

где:

• n - количество молей,
• m - масса кислорода (в граммах),
• M - молярная масса кислорода (O2), которая составляет примерно 32 г/моль.

Подставляем данные:

• m = 20 г,
• M = 32 г/моль.

Итак, количество молей кислорода:

• n = 20 г / 32 г/моль = 0.625 моль.
2. Теперь найдем концентрацию молекул кислорода. Концентрация молекул определяется как количество молекул на единицу объема. Для этого сначала найдем общее количество молекул кислорода.
• Используем число Авогадро (NA), которое равно примерно 6.022 x 10^23 молекул/моль.

Количество молекул кислорода можно вычислить по формуле:

• N = n * NA

Подставляем значение n:

• N = 0.625 моль * 6.022 x 10^23 молекул/моль ≈ 3.76 x 10^23 молекул.
3. Теперь найдем объем шара в литрах. У нас уже есть объем шара, который составляет 5 литров. Однако, для удобства расчета, переведем его в кубические метры:
• 1 литр = 0.001 кубических метра, значит 5 литров = 5 * 0.001 = 0.005 м³.
4. Теперь можем вычислить концентрацию молекул кислорода. Концентрация (C) определяется как:
• C = N / V

где:

• C - концентрация молекул (молекул/м³),
• N - общее количество молекул,
• V - объем шара в кубических метрах.

Подставляем значения:

• C = 3.76 x 10^23 молекул / 0.005 м³ = 7.52 x 10^25 молекул/м³.

Итак, концентрация молекул кислорода в этом шаре составляет примерно 7.52 x 10^25 молекул/м³.