Определить давление азота в ампуле, если при 0C концентрация молекул равна 3,5*10 в 14 степени м в -3 степени

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давление газа в ампуле можно определить по формуле идеального газа:

P = nRT/V,

где P - давление газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах, V - объем.

Для азота при условиях стандартных условиях (0°C = 273K) и давлении 1 атмосферы (1 атм = 101325 Па) концентрация молекул равна 2.7*10^25 молекул в 1 м^3.

Таким образом, в вашем случае концентрация азота равна 3.5*10^14 молекул в 1 м^3. Для определения количества вещества (молей) используем формулу:

n = N/N_A,

где N - число молекул, N_A - число Авогадро (6.022*10^23 молекул в 1 моль).

n = (3.510^14 молекул) / (6.02210^23 моль^-1) ≈ 5.81*10^-10 моль,

Теперь можем найти давление азота:

P = nRT/V = (5.8110^-10 моль)8.31 Дж/(моль·К)273 К / 1 м^3 ≈ 1.3510^-6 Па.

Таким образом, давление азота в ампуле при 0°C и заданной концентрации молекул составляет приблизительно 1.35*10^-6 Па.