Какова концентрация газа, находящегося при давлении 103 кПа и температуре 200°C, если постоянная Больцмана равна 1,38×10^-23 Дж/К?

Физика 9 класс Газовые законы концентрация газа давление 103 кПа температура 200°C постоянная Больцмана физика 9 класс Новый

Чтобы найти концентрацию газа, находящегося при заданном давлении и температуре, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа в форме, которая включает постоянную Больцмана. Концентрация (n) в данном случае определяется как количество частиц в единице объема.

Уравнение состояния идеального газа можно записать так:

P = n * k * T

где:

• P — давление газа (в паскалях),
• n — концентрация газа (в моль/м³),
• k — постоянная Больцмана (1,38×10^-23 Дж/К),
• T — температура в кельвинах.

Теперь преобразуем уравнение для нахождения концентрации:

n = P / (k * T)

Теперь подставим известные значения. Сначала необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

T = 200°C + 273.15 = 473.15 K

Теперь подставим все известные значения в формулу:

P = 103 кПа = 103000 Па

Теперь подставляем значения в уравнение:

n = 103000 / (1,38 × 10^-23 * 473.15)

Теперь посчитаем знаменатель:

1,38 × 10^-23 * 473.15 ≈ 6,53 × 10^-21 Дж

Теперь подставим это значение в формулу для n:

n = 103000 / 6,53 × 10^-21

Теперь выполним деление:

n ≈ 1,577 × 10²⁵ моль/м³

Таким образом, концентрация газа составляет примерно 1,577 × 10²⁵ моль/м³.