Каков собственный объём молекул водяного пара, находящегося в сосуде объёмом 10 л, при массе 1 кг? Поправка

Тема: Собственный объем молекул водяного пара

Объяснение:

Собственный объем молекул водяного пара (Vm) – это объем, занимаемый одной молекулой водяного пара при стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атмосфера).

Для решения данной задачи, мы можем использовать идеальный газовый закон, который связывает давление (P), объем (V), температуру (T) и количество вещества (n) с помощью уравнения:

PV = nRT,

где R - универсальная газовая постоянная.

Сначала мы должны найти количество вещества водяного пара (n), используя массу (m), молярную массу воды (M) и уравнение:

n = m/M,

где M - молярная масса воды.

Затем мы можем выразить количество вещества (n) через объем (V) и собственный объем (Vm) с помощью следующего уравнения:

n = V/Vm.

Теперь, имея связь между количеством вещества (n) и молярной массой воды (M), мы можем найти собственный объем молекул водяного пара (Vm):

Vm = V/(m/M).

Пример использования:
В данной задаче сосуд имеет объем 10 л (V = 10 л) и массу 1 кг (m = 1 кг). Молярная масса воды равна приблизительно 18 г/моль (M = 18 г/моль).

Vm = 10 л / (1 кг / 18 г/моль) = 10 л / (1000 г / 18 г/моль) = 10 л / 55,56 моль ≈ 0,18 л/моль.

Таким образом, собственный объем молекул водяного пара в данном сосуде составляет приблизительно 0,18 л/моль.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучать уравнение идеального газа (PV = nRT), особенно отношение между объемом, массой и молярной массой вещества. Также полезно знать универсальную газовую постоянную.

Упражнение: Каков собственный объем молекул азота (N2), находящегося в сосуде объемом 8 л, при массе 2 кг? (Молярная масса азота ≈ 28 г/моль)