Конечно, давайте разберем каждый из вопросов по очереди.
1) Какая из приведенных формул определяет давление идеального газа?
Для идеального газа давление ( P ) определяется уравнением состояния идеального газа:
[ P = nkT ]
где ( n ) — концентрация молекул (число молекул в единице объема), ( k ) — постоянная Больцмана, ( T ) — температура в кельвинах.
Таким образом, правильный ответ: в) ( nkT ).
2) Единицей измерения какой физической величины является 1 моль?
Моль является единицей измерения количества вещества в Международной системе единиц (СИ). Один моль содержит столько же частиц (атомов, молекул и т.д.), сколько атомов содержится в 12 граммах углерода-12. Это число называется числом Авогадро и составляет примерно ( 6.022 \times 10^{23} ) частиц.
Таким образом, правильный ответ: а) количества вещества.
3) Сосуд емкостью ( 3 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 ) наполнен азотом под давлением ( 3 \times 10^5 \, \text{Па} ) при температуре -13 градусов по Цельсию. Определите массу азота.
Сначала переведем температуру в Кельвины:
[ T = -13 + 273.15 = 260.15 \, \text{K} ]
Используем уравнение состояния идеального газа:
[ PV = nRT ]
где:
- ( P = 3 \times 10^5 \, \text{Па} )
- ( V = 3 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 )
- ( R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·K)} ) — универсальная газовая постоянная
- ( T = 260.15 \, \text{K} )
Находим количество вещества ( n ):
[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(3 \times 10^5) \times (3 \times 10^{-3})}{8.31 \times 260.15} ]
Теперь подставим численные значения:
[ n = \frac{900}{2161.365} \approx 0.416 \, \text{моль} ]
Теперь, чтобы найти массу азота, используем молярную массу азота ( M \approx 28 \, \text{г/моль} ):
[ m = n \cdot M = 0.416 \times 28 \approx 11.65 \, \text{г} ]
Таким образом, масса азота составляет примерно 11.65 грамм.