Чтобы рассчитать молярную массу газа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое имеет вид:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление (в паскалях),
- \( V \) — объем (в литрах, но следует преобразовать в кубические метры, так как у нас давление в паскалях),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( R = 8,314 \, \text{дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (в Кельвинах).
Преобразуем параметры в необходимые единицы:
- Давление: \( P = 25310 \, \text{Па} \)
- Объем: \( V = 11,2 \, \text{л} = 0,0112 \, \text{м}^3 \)
- Температура: \( T = 0° C = 273 \, \text{К} \)
Найдем количество вещества \( n \) из уравнения состояния: \[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{25310 \, \text{Па} \times 0,0112 \, \text{м}^3}{8,314 \, \text{дж/(моль·К)} \times 273 \, \text{К}} \]
Теперь подставим значения: \[ n = \frac{25310 \times 0,0112}{8,314 \times 273} \approx \frac{283,472}{2270,562} \approx 0,1249 \, \text{моль} \]
- Теперь, зная массу газа (3,5 г = 0,0035 кг), можем рассчитать молярную массу \( M \): \[ M = \frac{m}{n} = \frac{3,5 \, \text{г}}{0,1249 \, \text{моль}} \approx 28,0 \, \text{г/моль} \]
Таким образом, молярная масса газа составляет примерно \( 28 \, \text{г/моль} \).
Газ с такой молярной массой идентифицируется как азот (\( N_2 \)).
