Физика 1 курса решить Найдите давление, которое оказывает 45 г неона при температуре 0 °С, если его объем составляет 1 л.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

[ PV = nRT ]

где:

( P ) — давление газа (Па),( V ) — объем газа (м³),( n ) — количество вещества (моль),( R ) — универсальная газовая постоянная (для идеальных газов ( R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} )),( T ) — температура (К).

Данные в задаче:

Масса неона ( m = 45 \, \text{г} = 0.045 \, \text{кг} ).Объем ( V = 1 \, \text{л} = 0.001 \, \text{м}^3 ).Температура ( T = 0 \, \text{°C} = 273.15 \, \text{K} ).

Сначала найдем количество вещества ( n ) в молях. Для этого используем молярную массу неона, которая составляет около ( 20.18 \, \text{г/моль} ).

[ n = \frac{m}{M} = \frac{45 \, \text{г}}{20.18 \, \text{г/моль}} \approx 2.23 \, \text{моль} ]

Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

[ P \cdot 0.001 \, \text{м}^3 = 2.23 \, \text{моль} \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль \cdot К)} \cdot 273.15 \, \text{К} ]

Вычислим правую часть уравнения:

[
2.23 \cdot 8.31 \cdot 273.15 \approx 2.23 \cdot 2270.56 \approx 5068.26 \, \text{Дж}
]

Теперь находим давление:

[
P = \frac{5068.26}{0.001} = 5068260 \, \text{Па} = 5.07 \, \text{мПа}
]

Таким образом, давление, оказываемое 45 г неона при температуре 0 °C и объеме 1 л, составляет примерно ( 5.07 \, \text{мПа} ).