Сколько молекул содержится в порции газа, объемом 8 г, при температуре 27°С и давлении 5 атм?

Тема занятия: Количество молекул в газе

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать соотношение между объемом, температурой, давлением и количеством молекул газа. Это известно как уравнение идеального газа.

Уравнение идеального газа выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где:
P - давление газа (в атмосферах)
V - объем газа (в литрах)
n - количество молекул газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 атм * л / (моль * К))
T - температура газа (в Кельвинах)

Мы можем решить это уравнение для количества молекул газа (n):

n = (PV) / (RT)

В нашем случае, мы знаем, что объем газа (V) равен 8 г, температура (T) равна 27 °С (что равно 300 K) и давление (P) равно 5 атм.

Подставим известные значения в уравнение:

n = (5 атм * 8 г) / (0,0821 атм * л / (моль * К) * 300 K)

Выполняя необходимые вычисления:

n ≈ 16,26 моль

Одна моль газа содержит приблизительно 6,02 * 10^23 молекул, поэтому чтобы найти количество молекул в порции газа, помножим найденное количество молей на число Авогадро:

Количество молекул = 16,26 моль * 6,02 * 10^23 молекул/моль ≈ 9,80 * 10^24 молекул

Демонстрация: Посчитайте, сколько молекул содержится в порции газа массой 12 г при температуре 25 °С и давлении 2 атм.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию количества молекул в газе, полезно ознакомиться с теорией кинетической теории газов и изучить принципы идеального газа.

Упражнение: Сколько молекул содержится в порции газа, объемом 10 л, при температуре 20 °С и давлении 3 атм?