Какой объем занимает 0,07 кг N2 при температуре 21°C и давлении 142 кПа?

Химия 11 класс Газовые законы объём N2 0,07 кг N2 температура 21°C давление 142 кПа расчет объема газа закон Бойля Идеальный газ Новый

Чтобы найти объем газа, воспользуемся 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 - температура (в кельвинах)

Теперь давайте разберемся с шагами решения:

1. Переведем давление в паскали:

   1 кПа = 1000 Па, следовательно, 142 кПа = 142000 Па.

2. Переведем температуру в кельвины:

   Температура в кельвинах рассчитывается по формуле:

   T(K) = T(°C) + 273.15

   Таким образом, T = 21 + 273.15 = 294.15 K.

3. Рассчитаем количество вещества (n):

   Для этого используем формулу:

   n = m/M

   где m - масса газа, M - молярная масса. Для N2 молярная масса составляет примерно 28 г/моль (или 0.028 кг/моль).

   Следовательно, n = 0.07 kg / 0.028 kg/mol ≈ 2.5 моль.

4. Подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

   PV = nRT

   V = nRT / P

   Теперь подставим значения:

   V = (2.5 моль) * (8.31 Дж/(моль·К)) * (294.15 K) / (142000 Па)

5. Выполним расчет:

   V ≈ (2.5 * 8.31 * 294.15) / 142000 ≈ 0.046 м³.

Ответ: Объем, занимаемый 0,07 кг N2 при температуре 21°C и давлении 142 кПа, составляет примерно 0.046 м³ или 46 литров.