Вопрос:

Что и по каким физическим величинам можно вычислить на основании уравнения Менделеева-Клапейрона? 1. Плотность газа, используя R, p, T, M. 2. Число молекул в газе, используя V, T, P, c. 3. Массу молекулы, используя T, P, c, Nᴀ, R. А. 1, 2, 3. Б. 1, 2. B. 1, 3

Ответ:

Уравнение Менделеева-Клапейрона имеет вид:

$$PV = nRT$$

где:

  • (P) - давление газа,
  • (V) - объем газа,
  • (n) - количество вещества газа (в молях),
  • (R) - универсальная газовая постоянная,
  • (T) - абсолютная температура газа.

1. Плотность газа:

Выведем формулу для плотности газа ((\rho)) из уравнения Менделеева-Клапейрона. Мы знаем, что количество вещества (n) можно выразить как отношение массы (m) к молярной массе (M):

$$n = \frac{m}{M}$$

Подставим это в уравнение Менделеева-Клапейрона:

$$PV = \frac{m}{M}RT$$

Теперь выразим массу (m):

$$m = \frac{PVM}{RT}$$

Плотность \(\rho\) определяется как масса, деленная на объем: \(\rho = \frac{m}{V}\). Подставим выражение для массы:

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{PM}{RT}$$

Таким образом, плотность газа можно вычислить, зная давление (P), молярную массу (M), универсальную газовую постоянную (R) и температуру (T).

2. Число молекул в газе:

Число молекул (N) связано с количеством вещества (n) через число Авогадро (N_A):

$$N = nN_A$$

Подставим выражение для (n) из уравнения Менделеева-Клапейрона:

$$n = \frac{PV}{RT}$$

Тогда:

$$N = \frac{PV}{RT}N_A$$

Таким образом, число молекул можно вычислить, зная давление (P), объем (V), температуру (T), универсальную газовую постоянную (R) и число Авогадро (N_A).

3. Массу молекулы:

Масса одной молекулы \(m_0\) связана с молярной массой (M) следующим образом:

$$m_0 = \frac{M}{N_A}$$

Из уравнения Менделеева-Клапейрона мы можем выразить молярную массу (M), используя плотность:

$$M = \frac{\rho RT}{P}$$

Подставим это в формулу для массы молекулы:

$$m_0 = \frac{\rho RT}{PN_A}$$

Используя \(\rho = \frac{m}{V}\) и уравнение Менделеева-Клапейрона, мы можем выразить массу молекулы через другие параметры, но предоставленные варианты не позволяют напрямую вычислить массу молекулы, используя только (T), (P), концентрацию (c), число Авогадро (N_A) и (R).

На основании уравнения Менделеева-Клапейрона можно вычислить:

  • Плотность газа (вариант 1).
  • Число молекул в газе (вариант 2).

Таким образом, правильный ответ: Б. 1, 2.

Смотреть решения всех заданий с фото
Подать жалобу Правообладателю

Похожие