11. Рассчитайте параметры идеального газа, находящегося в герметичном баллоне. Введите значения параметров в поля ввода, указав их с необходимой точностью. Баллон вместимостью 3 л содержит азот (№2). При температуре газа 127 °С в баллоне установилось давление 300 кПа. Определите: количество вещества газа в баллоне точностью до сотых); массу газа концентрацию молекул десятых).

Решение:

Давай решим эту задачу по шагам. Нам нужно найти количество вещества газа, массу газа и концентрацию молекул в баллоне.

Дано:

• Объем баллона: V = 3 л = 0.003 м³
• Газ: Азот (N₂)
• Температура: T = 127 °C = 400 K (127 + 273.15)
• Давление: P = 300 кПа = 300000 Па

1. Количество вещества газа (n):

Используем уравнение Клапейрона-Менделеева: \[ PV = nRT \], где R = 8.314 Дж/(моль·К)

Выразим n: \[ n = \frac{PV}{RT} \]

Подставим значения: \[ n = \frac{300000 \cdot 0.003}{8.314 \cdot 400} = \frac{900}{3325.6} \approx 0.27 \] моль

2. Масса газа (m):

Молярная масса азота (N₂) M = 28 г/моль

Используем формулу: \[ m = n \cdot M \]

Подставим значения: \[ m = 0.27 \cdot 28 = 7.56 \] г

3. Концентрация молекул (N):

Используем формулу: \[ N = \frac{n \cdot N_A}{V} \], где NA = 6.022 × 10²³ моль⁻¹ (число Авогадро)

Подставим значения: \[ N = \frac{0.27 \cdot 6.022 \times 10^{23}}{0.003} = \frac{1.62594 \times 10^{23}}{0.003} = 5.4198 \times 10^{25} \] м⁻³

Так как нужно указать в формате \(\cdot 10^{25}\), то делим полученное значение на \(10^{25}\):

\[ \frac{5.4198 \times 10^{25}}{10^{25}} = 5.4198 \approx 5.4 \]

Ответ:

• Количество вещества газа: 0.27 моль
• Масса газа: 7.6 г
• Концентрация молекул: 5.4 ⋅ 10²⁵ м⁻³

Ответ:

• количество вещества газа в баллоне - 0.27 моль;
• масса газа - 7.6 г;
• концентрацию молекул - 5.4 * 10^25 м⁻³.

Ты отлично справился с этой задачей! Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!