Определи объем, который занимает 3,6 гелия(при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°С).

Чтобы определить объем, который занимает 3,6 гелия при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°C, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где:

• \( P \) — давление (в паскалях, Пa),
• \( V \) — объем (в кубических метрах, м³),
• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( R \) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• \( T \) — температура (в кельвинах, K).

Во-первых, необходимо перевести массу гелия в количество вещества (в молях). Молярная масса гелия составляет примерно 4 г/моль. Используем формулу:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где:

• \( n \) — количество вещества,
• \( m \) — масса гелия (в граммах),
• \( M \) — молярная масса гелия (в граммах на моль).

Подставляем значения:

\[ n = \frac{3.6 \text{ г}}{4 \text{ г/моль}} = 0.9 \text{ моль} \]

Теперь необходимо преобразовать температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

\[ T(K) = 20°C + 273.15 = 293.15 \text{ K} \]

Атмосферное давление при нормальных условиях обычно принимается равным 101325 Пa (1 атм).

Теперь мы можем подставить все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

\[ V = \frac{0.9 \text{ моль} \cdot 8.314 \text{ Дж/(моль·К)} \cdot 293.15 \text{ K}}{101325 \text{ Пa}} \]

Рассчитываем:

\[ V \approx \frac{0.9 \cdot 8.314 \cdot 293.15}{101325} \]

\[ V \approx \frac{2206.93}{101325} \]

\[ V \approx 0.02178 \text{ м³} \]

Чтобы перевести объем в литры, учитываем, что \( 1 \text{ м³} = 1000 \text{ л} \):

\[ V \approx 21.78 \text{ л} \]

Таким образом, объем, который занимает 3,6 г гелия при нормальном атмосферном давлении и температуре 20°C, составляет примерно 21.78 литра.