Чтобы найти плотность газа, нам нужно знать его массу и объем. Формула для расчета плотности (ρ) выглядит следующим образом:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
где:
- \( \rho \) — плотность газа,
- \( m \) — масса газа,
- \( V \) — объем газа.
Шаг 1: Найдем массу газа.
Для этого нам нужно учитывать массу одной молекулы газа и общее количество молекул газа. По формуле, масса газа \( m \) равна массе одной молекулы, умноженной на общее число молекул:
\[ m = m_{\text{молекулы}} \times N \]
где:
- \( m_{\text{молекулы}} = 4,8 \times 10^{-26} \) кг (масса одной молекулы),
- \( N = 6,3 \times 10^{22} \) (число молекул).
Теперь подставим значения:
\[ m = (4,8 \times 10^{-26} \, \text{кг}) \times (6,3 \times 10^{22}) \]
Шаг 2: Выполним умножение.
\[ m = 4,8 \times 6,3 \times 10^{-26 + 22} \]
Сначала вычислим \( 4,8 \times 6,3 \):
\[ 4,8 \times 6,3 = 30,24 \]
Теперь сложим степени десятых:
\[ 10^{-26 + 22} = 10^{-4} \]
Итак, масса газа:
\[ m = 30,24 \times 10^{-4} \, \text{кг} = 3,024 \times 10^{-3} \, \text{кг} \]
Шаг 3: Теперь найдем объем газа.
Объем газа \( V = 10 \) л. Чтобы работать с SI-единицами, преобразуем объем в кубические метры:
\[ V = 10 \, \text{л} = 10 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 0,01 \, \text{м}^3 \]
Шаг 4: Теперь можно вычислить плотность.
Подставим полученные значения в формулу для плотности:
\[ \rho = \frac{m}{V} = \frac{3,024 \times 10^{-3} \, \text{кг}}{0,01 \, \text{м}^3} \]
\[ \rho = 3,024 \times 10^{-3} \, \text{кг} \times 100 = 3,024 \, \text{кг/м}^3 \]
Шаг 5: Округлим результат до сотых.
\[ \rho \approx 3,02 \, \text{кг/м}^3 \]
Таким образом, плотность газа составляет 3,02 кг/м³.