Top.Mail.Ru
Ответы
Аватар пользователя
7мес
Аватар пользователя
Аватар пользователя
Аватар пользователя
Сборная Домашка
+3

Помогите решить физику

Найти число молекул и температуру газа в 1.8 кг водорода, если плотность вещества 2кг/м^3 при давлении нормальных условиях (10^5Па)

По дате
По рейтингу
Аватар пользователя
Ученик
7мес

n 900

Аватар пользователя
Мудрец
7мес

1. Находим объем водорода:

Мы знаем массу (m = 1.8 кг) и плотность (ρ = 2 кг/м³). Объем (V) вычисляется по формуле: V = m / ρ
V = 1.8 кг / 2 кг/м³ = 0.9 м³
2. Находим количество вещества (n):

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где:
P — давление (10⁵ Па)
V — объем (0.9 м³)
n — количество вещества (в молях) — это то, что нам нужно найти.
R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
T — температура (в Кельвинах) — тоже нужно найти.
3. Находим количество молекул (N):

Для этого используем число Авогадро (Nₐ = 6.022 × 10²³ молекул/моль): N = n * Nₐ
4. Находим температуру (T):

Для нахождения температуры воспользуемся уравнением Клапейрона-Менделеева: PV = nRT. Нам известны P и V; нужно вычислить n.

Молярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль или 0.002 кг/моль.
Количество вещества (n) вычисляется как n = m / M, где m - масса (1.8 кг), M - молярная масса (0.002 кг/моль).
n = 1.8 кг / 0.002 кг/моль = 900 моль
Теперь подставим все значения в уравнение состояния идеального газа:

(10⁵ Па) * (0.9 м³) = (900 моль) * (8.31 Дж/(моль·К)) * T

Решим для T:

T = [(10⁵ Па) * (0.9 м³)] / [(900 моль) * (8.31 Дж/(моль·К))] T ≈ 12.04 К

Ответ:

Количество вещества (n): 900 моль
Количество молекул (N): 900 моль * (6.022 × 10²³ молекул/моль) ≈ 5.42 × 10²⁶ молекул
Температура (T): Приблизительно 12.04 К (Кельвин)
Важно: При расчетах предполагается, что водород ведет себя как идеальный газ. На самом деле, при таких низких температурах это может быть не совсем точно.