Определи объем, который занимают 3,6 кг гелия (при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 °С)решить за 7 класс
Давайте решим задачу по физике, связанную с объемом газа. Задача звучит так: "Определить объем, который занимает 3,6 кг гелия при нормальных условиях (атмосферное давление и температура 20 °С)".
Для решения используем закон идеального газа. В условии сказано, что температура 20 °С, что равно 293 К (так как 20 + 273 = 293). Атмосферное давление — это стандартное давление, равное примерно 101,3 кПа.
Шаг 1. Записать известные данные:
- Масса гелия \( m = 3,6\, \text{кг} = 3600\, \textг} \)
- Температура \( T = 293\, \text{К} \)
- Давление \( P = 101,3\, \text{кПа} = 101{,}3 \times 10^3\, \textПа \)
Шаг 2. Вспомнить формулу закона идеального газа:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление,
- \( V \) — объем,
- \( n \) — количество молей газа,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)),
- \( T \) — температура в Кельвинах.
Шаг 3. Найти количество вещества \( n \)
Масса связана с количеством молей через молярную массу. Молярная масса гелия \( M_{He} \) = 4 г/моль = 0,004 кг/моль.
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{3600\, \textг}{0,004\, \text{кг}/\text{моль}} = \frac{3600}{0,004} = 900000\, \text{моль} \]
Шаг 4. Решить уравнение для объема \( V \):
\[ V = \frac{nRT}{P} \]
Подставляем значения:
\[ V = \frac{900000 \times 8,314 \times 293}{101{,}3 \times 10^3} \]
Шаг 5. Выполнить вычисления:
- Числитель:
\[ 900000 \times 8,314 \times 293 \approx 900000 \times 2434,202 \approx 2\,196\,781\,800 \]
- Знаменатель:
\[ 101{,}3 \times 10^3 = 101300 \]
- Итог:
\[ V \approx \frac{2\,196\,781\,800}{101300} \approx 21\,676\, \text{л} \quad \text{(или около 21,7 м}^3) \]
Ответ:
Объем гелия, занимающий 3,6 кг при нормальных условиях, составляет примерно 21,7 м³.
Если возникнут вопросы или нужно пояснение по какому-то шагу — пишите!
