Якій масі гелію потрібно для заповнення кулі зонда об ємом 33 м^3 при температурі 17°С і нормальному тиску?

Тема урока: Задача по газам

Пояснение: Чтобы решить задачу, нам необходимо использовать идеальный газовый закон. Идеальный газовый закон утверждает, что произведение давления газа на его объем равно произведению мольного количества газа на универсальную газовую постоянную и на абсолютную температуру.

Для начала, нам необходимо найти количество газа в молях, которое нужно для заполнения кулы. Мы можем использовать формулу n = PV / RT, где n - количество молей газа, P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная (приблизительно равна 8.31 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура.

В данной задаче, у нас объем газа (V) составляет 33 м^3, температура (T) равна 17°С, а нормальное давление составляет 1 атмосфера. Для удобства расчетов, нам нужно преобразовать единицы измерения. Температуру следует измерять в кельвинах, поэтому добавим 273 к 17°C, получив 290 К.

Объем газа, выраженный в литрах, равняется 33 * 10^3 литров. А давление газа - 1 атмосфера, что приблизительно равно 101325 Па.

Подставив полученные значения в формулу, мы можем рассчитать количество молей газа:

n = (101325 Па * 33 * 10^3 л) / (8.31 Дж/(моль·К) * 290 К) ≈ 1380 моль.

Теперь мы знаем количество газа в молях (n). Чтобы найти его массу, нам нужно умножить количество молей на молярную массу гелия. Молярная масса гелия приблизительно равна 4 г/моль.

Масса геля (m) = 1380 моль * 4 г/моль = 5520 г.

Таким образом, для заполнения кулы объемом 33 м^3 при температуре 17°С и нормальном давлении потребуется приблизительно 5520 г гелия.

Совет: При решении задач по газам, обратите внимание на единицы измерения, так как часто приходится преобразовывать их в удобные значения. Используйте идеальный газовый закон и соответствующие формулы для решения задач.

Задание для закрепления: Сколько молей газа содержится в баллоне объемом 12 л при температуре 25°C и давлении 2 атмосферы? Какова масса газа в баллоне, если это гелий (молярная масса около 4 г/моль)? (Ответ: около 1.224 моль газа и около 4.896 г массы газа)