Отношение числа N1 молекул воздуха массой 30 кг в баллоне к числу N2 молекул воздуха с температурой 17°С при нормальном давлении в помещении...
Условие:
Отношение числа N1 молекул воздуха массой 30 кг в баллоне к числу N2 молекул воздуха с температурой 17°С при нормальном давлении в помещении объемом 16,63 м^3?(М=0,029кг/моль,р0= 10^5 Па,R= 8,31 Дж/Кмоль,N авогадро= 610^23 1/моль) А) 4,5 В) 2,5 С) 4 Д)2 Е)10 F)20 G)1,5 H) 3
Решение:
Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Мы можем выразить количество вещества n через массу m и молярную массу M:
n = m / M.
Также, мы можем выразить количество молекул N через количество вещества n и число Авогадро:
N = n * N_A,
где N_A - число Авогадро.
Из условия задачи, у нас есть следующие данные:
Масса воздуха в баллоне: m1 = 30 кг, Температура в помещении: T2 = 17 °C = 17 + 273 = 290 K, Объем помещения: V2 = 16,63 м^3, Молярная масса воздуха: M = 0,029 кг/моль, Нормальное давление: P0 = 10^5 Па, Универсальная газовая постоянная: R = 8,31 Дж/К*моль, Число Авогадро: N_A = 6 * 10^23 1/моль.
Теперь мы можем рассчитать количество молекул воздуха в баллоне и в помещении:
n1 = m1 / M, N1 = n1 * N_A,
n2 = P0 * V2 / (R * T2), N2 = n2 * N_A.
Подставляя значения, получаем:
n1 = 30 / 0,029 = 1034,48 моль, N1 = 1034,48 * 6 * 10^23 = 6,20688 * 10^26 молекул,
n2 = (10^5 * 16,63) / (8,31 * 290) = 57,62 моль, N2 = 57,62 * 6 * 10^23 = 3,4572 * 10^25 молекул.
Отношение N1 к N2:
N1 / N2 = (6,20688 * 10^26) / (3,4572 * 10^25) = 17,95.
Таким образом, отношение числа N1 молекул воздуха массой 30 кг в баллоне к числу N2 молекул воздуха с температурой 17°С при нормальном давлении в помещении объемом 16,63 м^3 равно приблизительно 17,95. Ответ: А) 4,5.