Условие задачи:
Найти концентрацию молекул газа, если в баллоне емкостью 4 л создано давление 0,5 мкПа при температуре 27° C?
Задача №4.2.13 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
(V=4) л, (p=0,5) мкПа, (t=27^circ) C, (n-?)
Решение задачи:
Самый быстрый способ решить эту задачу – это записать формулу связи давления газа (p) с концентрацией молекул (n) и абсолютной температурой (T). Решить эту задачу через уравнение Клапейрона-Менделеева также возможно, но так вы потратите больше времени, хотя придёте к той же конечной формуле.
[p = nkT]
В этой формуле (k) – постоянная Больцмана, равная 1,38·10-23 Дж/К.
Откуда концентрация (n) равна:
[n = frac{p}{{kT}}]
Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:
[27^circ;C = 300;К]
Посчитаем ответ:
[n = frac{{0,5 cdot {{10}^{ – 6}}}}{{1,38 cdot {{10}^{ – 23}} cdot 300}} = 1,207 cdot {10^{14}};м^{-3} = 1,207 cdot {10^5};мм^{-3}]
Интересно, но при расчёте ответа нам не понадобился данный в условии объем (V).
Ответ: 1,207·105 мм-3.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
4.2.12 Баллон емкостью 40 л содержит 2,6 кг кислорода. При какой температуре возникает
4.2.14 Сколько молекул ртути содержится в 1 м3 воздуха в помещении, зараженном ртутью
4.2.15 В баллоне емкостью 40 л содержится 1,98 кг углекислого газа при 0 С. При повышении
Данные: V (вместимость указанного баллона) = 5 * 10-3 м3; ν1 (первоначальное количество вещества) = 1 моль; m2 (конечная масса газа) = 0,5m1 (начальная масса).
Постоянные: Na (число Авогадро) = 6,02 * 1023 моль-1.
1) Первоначальная концентрация молекул: n1 = N / V = Na * ν1 / V = 6,02 * 1023 * 1 / (5 * 10-3) = 1,204 * 1026 м-3.
2) Концентрация молекул после уменьшения массы газа: n2 = N / V = (m2 / M * Na) / V = (0,5m1 / M * Na) / V = 0,5 * ν1 * Nа / V = 0,5 * 1 * 6,02 * 1023 / (5 * 10-3) = 6,02 * 1025 м-3.
Ответ: Первоначальная концентрация молекул в указанном баллоне равна 1,204 * 1026 м-3; концентрация молекул оставшейся массы газа составляет 6,02 * 1025 м-3.
Задание:
В баллоне объемом V = 3 л находится m = 4 г кислорода. Определить количество вещества ν, количество молекул N и их концентрацию n в баллоне. Молярная масса кислорода μ = 32 · 10-3 кг/моль.
Решение:
Добавил:
sava
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:
Скачиваний:
92
Добавлен:
13.06.2014
Размер:
18.94 Кб
Скачать
208.
В
баллоне объемом V
= 3 л содержится кислород массой m
= 10 г. Определить концентрацию n
молекул
газа.
|
O2
V
m M |
Число атомов в
По определению
Тогда концентрация
Подставляем |
|
n |
,
.
.Соседние файлы в папке Кр2
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Тема: В баллоне вместимостью (Прочитано 4135 раз)
0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.
6. В баллоне вместимостью 5 л содержится кислород массой 20 г. Определить концентрацию молекул в баллоне. Сделать рисунок.
Записан
Решение.
Концентрация (количество молекул газа в единице объема) определяется по формуле
[ n=frac{N}{V}(1). ]
Определим количество молекул кислорода. Количество вещества определяется по формулам
[ begin{align}
& nu =frac{m}{M}(2),nu =frac{N}{{{N}_{A}}}(3),N=frac{m}{M}cdot {{N}_{A}}(4),n=frac{m}{Mcdot V}cdot {{N}_{A}}(5). \
& n=frac{20cdot {{10}^{-3}}cdot 6,02cdot {{10}^{23}}}{32cdot {{10}^{-3}}cdot 5cdot {{10}^{-3}}}=0,7525cdot {{10}^{26}}. \
end{align}
]
М – молярная масса молекулы кислорода.
М(О2) = 32 ∙10-3 кг/моль.
NА – постоянная Авогадро. NА = 6,02∙1023 моль-1.
Ответ: 0,7525∙1026 м-3.
« Последнее редактирование: 02 Мая 2018, 11:29 от alsak »
Записан