В сосуде находится азот при температуре 144∘С под давлением 486 кПа. Определить: плотность газа и массу одной молекулы (умножить на 10 23):

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Нам дано, что давление P = 486 кПа = 486000 Па, температура T = 144 ∘C = 417 K. Для азота в качестве газовой постоянной будем использовать R = 8.314 Дж/(моль*К).

Плотность газа можно выразить через уравнение состояния идеального газа:

p = (P M) / (R T),

где p - плотность газа, M - молярная масса газа.

Для азота молярная масса M = 14.0067 г/моль.

Подставляем известные значения:

p = (486000 14.0067) / (8.314 417) = 1213.28 г/м^3.

Теперь для расчета массы одной молекулы азота умножим плотность на объем молекулы. По определению плотности, масса одной молекулы g равна:

g = (p * V) / N,

где N - число Авогадро (6.022 * 10^23).

Объем одной молекулы газа V = (RT) / P,

Подставляем значения и рассчитываем массу одной молекулы азота:

V = (8.314 * 417) / 486000 = 0.007146 м^3/моль

g = (1213.28 0.007146) / (6.022 10^23) = 1.44 * 10^-26 кг.

Таким образом, плотность азота при данных условиях составляет 1213.28 г/м^3, а масса одной молекулы азота равна 1.44 * 10^-26 кг.