1)сколько молекул содержится в 2.2 кг углекислого газа? 2)какова концентрация молекул газа, у которого при давлении 5*10^5 Па средняя кинетическая энергия молекул равна 1,5*10^-20 Дж?3)определите плотность газа, если молярная масса 0,032 гг/моль, а при температуре 427 градусов по цельсия газ создает давление 8,31*10^5 Па.4)гелий занимает объем 8,31 м^3 под давлением 5*10^5 Па. Какова его температура, если масса 5кг?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Сначала найдем молярную массу углекислого газа CO2. Молярная масса CO2 = 12 г/моль (масса углерода) + 2*16 г/моль (масса кислорода) = 44 г/моль.

Теперь найдем количество молекул CO2 в 2.2 кг углекислого газа:
Масса CO2 = 2.2 кг = 2200 г
Количество молей = масса / молярная масса = 2200 г / 44 г/моль = 50 моль

Количество молекул = количество молей 6.02210^23 молекул/моль = 50 моль 6.02210^23 молекул/моль = 3.011*10^25 молекул

Ответ: в 2.2 кг углекислого газа содержится 3.011*10^25 молекул.

2) Для вычисления концентрации молекул газа используем формулу:

K = 3/2 k T

Где K - средняя кинетическая энергия молекул, k - постоянная Больцмана (≈1.38*10^-23 Дж/К), T - температура в Кельвинах.

Из условия имеем:
K = 1.510^-20 Дж
k = 1.3810^-23 Дж/К

Подставляем данные и находим температуру:
1.510^-20 = 3/2 1.3810^-23 T
T = (1.510^-20) / (1.510^-23) = 1000 К

Ответ: концентрация молекул газа при давлении 510^5 Па и средней кинетической энергии молекул равной 1.510^-20 Дж составляет 1000 К.

3) Для расчета плотности газа используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Переходим к выражению для массы газа:

m = n * m_мол
n = m / m_мол

Подставляем в уравнение состояния идеального газа:

PV = (m / m_мол) RT
P = (m / (m_мол V)) RT
P = (m R) / (m_мол V)
P = (5 кг 8.3110^5 Па) / (0.032 г/моль V)

Теперь можно выразить плотность газа:

p = m / V = (m / V) (m_мол / m_мол) = (P / (R T)) * (m_мол / 1000)

Подставляем известные значения:

p = ((5 8.3110^5) / (0.032 V)) / (8.31 427) (0.032 / 1000)
p = (4155000 / (0.032 V)) / 3523.37 0.032
p = (4155000 / (0.032 V)) / 112.75
p ≈ 11486.94 / V

Ответ: при указанных значениях молярной массы, давления и температуры плотность газа составляет примерно 11486.94 / V.

4) Используем уравнение состояния идеального газа, чтобы вычислить температуру:

PV = nRT
T = PV / (nR)

Для начала найдем количество молей гелия:

n = m / M
n = 5000 г / 4 г/моль = 1250 моль

Теперь подставим все значения в уравнение:

T = 510^5 Па 8,31 м^3 / (1250 моль 8.31 Дж/(мольК))
T = 4155000 / 10425
T ≈ 398.6 K

Ответ: при массе 5 кг и объеме 8.31 м^3 температура гелия составляет примерно 398.6 K.