Якими будуть маса гелію, потрібного для заповнення кулі-зонда об ємом 25 м3 за температури 17 °C і нормальному тиску?

Тема: Расчет массы гелия для заполнения шаровидного зонда

Описание:

Для того чтобы рассчитать массу гелия, необходимую для заполнения кулевидного зонда, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа (УСИГ). УСИГ позволяет связать температуру, давление и объем газа с его массой.

Уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT

где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (Значение: 8,314 Дж/(моль·K))
T - температура газа (в Кельвинах)

Для решения задачи, нужно найти количество вещества гелия (n) и потом использовать его для вычисления массы.

Для этого нужно преобразовать заданную температуру в Кельвины и использовать стандартный объем одного моля газа:
1 моль газа = 22,4 литра

1. Преобразовать температуру в Кельвины:
Температура в Кельвинах = Температура в Цельсиях + 273
Температура в Кельвинах = 17 + 273 = 290 К

2. Рассчитать количество вещества (n) гелия:
n = V / Vмоль
Vмоль = 22,4 литра/моль
V = 25 м³
n = 25 м³ / 22,4 литра/моль

3. Рассчитать массу гелия:
Масса (m) = n * Молярная масса гелия

Молярная масса гелия равна примерно 4 г/моль.

Производим расчет:
m = n * 4 г/моль

Таким образом, вы сможете расчитать массу гелия, необходимую для заполнения кулевидного зонда объемом 25 м³ при температуре 17 °C и нормальном давлении.

Пример использования:
Задача: Какова масса гелия, необходимая для заполнения кулевидного зонда объемом 50 м³ при температуре 25 °C и нормальном давлении?

Совет:
Для удобства расчета и установления связей между различными величинами в задаче, полезно представлять все значения в базовых единицах (метры и Кельвины) и использовать соответствующие константы для расчетов.

Задание:
Рассчитайте массу гелия, необходимую для заполнения кулевидного зонда объемом 10 м³ при температуре 30 °C и нормальном давлении.