Дано:
V = 3 м³
m = 4 кг
T = -219 °C = 54 K
P = 150 кПа
а) Найти плотность газа:
Решение:
Для идеального газа, плотность (ρ) вычисляется по формуле:
ρ = m / V
Подставим значения:
ρ = 4 / 3 = 1.33 кг/м³
Ответ:
а) ρ = 1.33 кг/м³
б) Найти среднеквадратичную скорость молекул газа:
Решение:
Среднеквадратичная скорость (v) молекул газа вычисляется по формуле:
v = sqrt(3kT / m)
где k - постоянная Больцмана (k = 1.38 x 10^-23 Дж/К)
Подставим значения:
v = sqrt(3 * 1.38 * 10^-23 * 54 / 4)
v = sqrt(2.484 * 10^-21)
v ≈ 4.98 * 10^-11 м/с
Ответ:
б) v ≈ 4.98 * 10^-11 м/с
в) Определить, какой это может быть газ:
Анализируя данные, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
где R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
n = m / M
где M - молярная масса газа
Для заданного объема газа:
V = nRT / P
n = mRT / PM
V = mRT / PM
M = mRT / PV
Подставляем известные значения:
M = 4 * 8.31 * 54 / 150 * 10^3
M ≈ 0.012 моль
Так как полученное значение ≈ 0.012 моль, это может быть газ - водород (H₂).
Ответ:
в) Может быть газ - водород (H₂)