Question

Яка кількість молекул повітря виходить з кімнати об'ємом 480 м3 при підвищенні температури від 15 до 25 °С? Атмосферний тиск нормальний

Answer 1

Відповідь:

З кімнати об'ємом 480 м³ вийде близько 2.78 * 10^22 молекул повітря при підвищенні температури від 15 до 25 °C.

Пояснення:

Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, який визначає залежність між тиском, об'ємом, температурою та кількістю молекул газу:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молекул газу, R - універсальна газова стала, T - температура.

Оскільки тиск та об'єм залишаються постійними, ми можемо записати:

n₁/T₁ = n₂/T₂

де n₁ - початкова кількість молекул, T₁ - початкова температура, n₂ - кількість молекул при новій температурі T₂.

Підставляючи відповідні значення, отримаємо:

n₂ = n₁ * (T₂/T₁)

Перетворимо температури в Кельвіни, оскільки універсальна газова стала в СІ має одиницю Дж/(моль·К):

T₁ = 15 + 273.15 = 288.15 K

T₂ = 25 + 273.15 = 298.15 K

У нормальних умовах, 1 моль газу має об'єм 22.4 літра при температурі 0 °C та тиску 1 атмосфери. Тобто, кількість молекул повітря в 1 м³ дорівнює:

N = (6.02 * 10^23) / 22.4 = 2.69 * 10^22 молекул

Тепер, ми можемо обчислити кількість молекул повітря у кімнаті, використовуючи формулу, що ми отримали:

n₂ = n₁ * (T₂/T₁) = 2.69 * 10^22 * (298.15/288.15) = 2.78 * 10^22 молекул

Отже, з кімнати об'ємом 480 м³ вийде близько 2.78 * 10^22 молекул повітря при підвищенні температури від 15 до 25 °C.