Какой объем при нормальных условиях занимают 5 г углекислого газа?

Условие задачи:

Какой объем при нормальных условиях занимают 5 г углекислого газа?

Задача №4.1.10 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=5\) г, \(V-?\)

Решение задачи:

Эту задачу проще всего решить, если воспользоваться уравнением Клапейрона-Менделеева:

\[pV = \frac{m}{M}RT\]

Выразим из уравнения искомый объем \(V\):

\[V = \frac{{mRT}}{{pM}}\;\;\;\;(1)\]

Здесь \(R\) – универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/(моль·К). Нормальным условиям соответствует давление \(p\), равное 100 кПа, и температура \(T\), равная 0° C или 273 К. Молярная масса углекислого газа (CO₂) равна 0,044 кг/моль.

Переведем массу в систему СИ и посчитаем ответ:

\[5\;г = 0,005\;кг\]

\[V = \frac{{0,005 \cdot 8,31 \cdot 273}}{{100 \cdot {{10}^3} \cdot 0,044}} = 0,0026\;м^3\]

Интереса ради представим формулу (1) в следующем виде, где \(\nu\) – это количество вещества:

\[V = \frac{{\nu RT}}{p}\]

Из формулы видно, что равные количества вещества любых газов при нормальных условиях занимают один и тот же объем.

Ответ: 0,0026 м³.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.1.9 Какое значение температуры по шкале Кельвина соответствует температуре 100 C?
4.1.11 Чему равна температура газа, если при концентрации 2,65×10^25 м^(-3) он создает
4.1.12 Определить число молекул, содержащихся в 1 г воды