В баллоне объёмом V = 5 л находится азот при давлении Р = 2 атм. Какое количество вещества азота (в молях) находится в баллоне, если температура газа Т = 27°C? Используйте уравнение состояния идеального газа PV = VRT, где R — универсальная газовая постоянная, равная 8, 31 Дж/(моль. К)

Пошаговое решение:

• Сначала переведём все величины в систему СИ:

1. Объём: V = 5 л = 0,005 м³
2. Давление: P = 2 атм = 2 * 101325 Па = 202650 Па
3. Температура: T = 27°C = 27 + 273,15 = 300,15 K

• Теперь воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона: PV = νRT, где:

• P — давление (Па)
• V — объём (м³)
• ν — количество вещества (моль)
• R — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·K))
• T — температура (K)

• Выразим количество вещества ν:

• ν = PV / RT

• Подставим значения:

• ν = (202650 Па * 0,005 м³) / (8,31 Дж/(моль·K) * 300,15 K)

• ν = 1013,25 / 2494,2465 ≈ 0,406 моль

Ответ: 0,4 моль