Какой объём занимают 12*10^26 молекул газа при температуре 273 К и давлении 1,62*10^26?



Для начала немного информации. Уравнение Клапейрона - Менделеева можно записать для любой массы газа. Для этого вспомним, что объем газа массы m связан с объемом одного моля формулой V=(m/M)Vm, где М - молярная масса газа. Тогда уравнение Клапейрона - Менделеева для газа массой m будет иметь вид:

$PV=\frac{m}{M}RT=\nu RT$

где $\nu=\frac{m}{M}$ - число молей.
Часто уравнение состояния идеального газа записывают через постоянную Больцмана:

$k=\frac{R}{N_A}=1,38*10^{-23}$ Дж/К

Исходя из этого, уравнение состояния можно представить как

$P=\frac{\nu RT}{V}=\frac{\nu kN_AT}{V}=\frac{kNT}{V}=knT$

где $n=\frac{N}{V}$ - концентрация молекул.

Из последнего уравнения видно, что давление идеального газа прямо пропорционально его температуре и концентрации молекул.

А теперь за дело!

Итак, нам подойдет формула:
$P=\frac{kNT}{V}$    
Из нее выразим искомый объем:

$V=\frac{kNT}{P}$

$V=\frac{1.38*10^{-23}*12*10^26*273}{1,62*10^26}\approx 2791*10^{-23}\;\text{м}^3$

Комментарии