Физика 1 курса решить

Чтобы найти давление газа, можно использовать уравнение состояния идеального газа, представленное формулой:

[ PV = nRT ]

где:

( P ) — давление,
( V ) — объем,
( n ) — количество вещества в молях,
( R ) — универсальная газовая постоянная (примерно ( 8.31 , \text{Дж/(моль·К)} )),
( T ) — температура в кельвинах.
Сначала необходимо преобразовать массу неона в количество вещества (моли). Для этого используем молярную массу неона. Молярная масса неона приблизительно равна 20.18 г/моль.
[ n = \frac{m}{M} = \frac{45 , \text{г}}{20.18 , \text{г/моль}} \approx 2.23 , \text{моль} ]

Далее, переведем температуру в кельвины. Температура 0 °С соответствует:
[ T = 0 , \text{°C} + 273.15 = 273.15 , \text{К} ]

Переведем объем из литров в кубические метры, так как в СИ объем измеряется в м³:
[ V = 1 , \text{л} = 0.001 , \text{м}^3 ]

Подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа:
[ P \cdot V = n \cdot R \cdot T ]

Отсюда можно выразить давление ( P ):

[ P = \frac{nRT}{V} ]

Подставив значения:

[ P = \frac{2.23 , \text{моль} \cdot 8.31 , \text{Дж/(моль·К)} \cdot 273.15 , \text{К}}{0.001 , \text{м}^3} ]

Рассчитаем:
[ P = \frac{2.23 \cdot 8.31 \cdot 273.15}{0.001} \approx \frac{5053.88}{0.001} \approx 5053880 , \text{Па} = 5053.88 , \text{кПа} ]

Таким образом, давление, оказываемое 45 г неона при температуре 0 °С и объеме 1 л, составляет примерно 5053.88 кПа.