Скільки молекул міститься в газі об ємом 5 л при температурі 27 °C і тиску 1,5 МПа?

Тема вопроса: Количество молекул в газе

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать идеальный газовый закон и формулу молярного объема, которая утверждает, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра. Перед тем, как мы сможем найти число молекул в нашем газе, нам нужно перевести заданный объем газа в молярный объем.

Для этого нам понадобится формула:

V = n * Vm,

где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа.

Мы можем решить эту формулу для n:

n = V / Vm.

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Мы можем решить эту формулу для n:

n = (PV) / (RT).

Теперь, когда у нас есть значение n, мы можем найти число молекул:

Число молекул = n * N_a,

где N_a - постоянная Авогадро.

Пример использования:

Дано:
V = 5 л,
T = 27 °C = 300K,
P = 1,5 МПа = 1,5 * 10^6 Па.

Сначала найдем значение n, используя идеальный газовый закон:

n = (PV) / (RT),
n = (1,5 * 10^6 Па * 5 л) / (8,3145 Дж/(моль*К) * 300 K) ≈ 30,08 моль.

Теперь найдем количество молекул:

Число молекул = n * N_a,
Число молекул = 30,08 моль * 6,022 * 10^23 моль^(-1) ≈ 1,810 * 10^25 молекул.

Совет: Чтобы легче разобраться в решении этой задачи, рекомендуется ознакомиться с основами идеального газового закона, формулой молярного объема и универсальной газовой постоянной.

Задание для закрепления: Сколько молекул содержится в газе объемом 10 л при температуре 25 °C и давлении 2,5 атм?