При какой температуре азот с массой 1 г и объемом 83 л будет иметь давление 1 кПа? Атомная масса азота - 28 г/моль

Содержание: Газовые законы

Пояснение: Данная задача относится к применению газовых законов для решения задач, связанных с давлением, объемом, массой и температурой идеального газа.

Для решения задачи мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в данном случае выраженное в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

В данной задаче известны масса азота (1 г), объем (83 л) и давление (1 кПа). Также дана атомная масса азота (28 г/моль), которую мы можем использовать для расчета количества вещества азота.

Давление следует выражать в единицах SI, поэтому нам необходимо перевести кПа в Па, умножив на 1000. Получим P = 1000 Па.

Далее, воспользуемся формулой для расчета количества вещества: n = m/M, где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

n = 1 г / 28 г/моль ≈ 0.0357 моль.

Теперь мы можем использовать полученное значение количества вещества и известные данные по объему и давлению для решения уравнения PV = nRT и нахождения температуры:

1000 Па * 83 л = 0.0357 моль * 8.314 Дж/(моль*К) * T.

Приведем единицы измерения к СИ:

1000 Па * 83 л = 0.0357 моль * (8.314 Дж/(моль*К) * T).

83600 Дж = 0.2971 моль * (8.314 Дж/(моль*К) * T).

T = 83600 Дж / (0.2971 моль * 8.314 Дж/(моль*К)).

T ≈ 354 K.

Итак, при температуре около 354 K (градусы Кельвина) азот с массой 1 г и объемом 83 л будет иметь давление 1 кПа.

Совет: При решении задач по газовым законам важно следить за соответствующими единицами измерения и выполнять необходимые конверсии. Также помните, что температура должна быть выражена в градусах Кельвина, не в градусах Цельсия.

Практика: При какой температуре 2 моль идеального газа, занимающего объем 10 л, будет иметь давление 5 атм? Атомная масса газа равна 30 г/моль.