В сосуде вместимостью V = 0,31 л находится аргон 18 40Ar при температуре t = 37 °C и давлении p = 69 кПа. Определите число всех нейтронов, содержащихся в ядрах атомов аргона.
от

1 Ответ

дано:  
V = 0.31 л = 0.31 * 10^(-3) м³ (объем сосуда)  
t = 37 °C = 310 K (температура в Кельвинах, t(K) = t(°C) + 273.15)  
p = 69 кПа = 69 * 10^3 Па (давление)  
M = 40 г/моль (молярная масса аргона)  
Z = 18 (количество протонов в ядре аргона)  

найти:  
Число нейтронов в ядрах атомов аргона.

решение:  
1) Сначала найдем число молей аргона с помощью уравнения состояния идеального газа:  
PV = nRT,  
где R = 8.314 Дж/(моль·К) (газовая постоянная).

n = PV / RT  
n = (69 * 10^3 Па) * (0.31 * 10^(-3) м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 310 K)  
n ≈ 0.0086 моль.

2) Найдем общее количество атомов аргона:  
N = n * N_A,  
где N_A = 6.022 * 10^23 атомов/моль (число Авогадро).  
N = 0.0086 моль * 6.022 * 10^23 атомов/моль ≈ 5.18 * 10^21 атомов.

3) Учитывая, что массовое число A для аргона 40, можем найти количество нейтронов в одном атоме:  
A = Z + Nn, где Nn - количество нейтронов.  
Nn = A - Z = 40 - 18 = 22 нейтрона на один атом.

4) Теперь найдем общее число нейтронов во всех атомах аргона:  
Общее количество нейтронов = N * Nn = (5.18 * 10^21 атомов) * (22 нейтрона/атом) ≈ 1.14 * 10^23 нейтронов.

ответ:  
Число всех нейтронов, содержащихся в ядрах атомов аргона в сосуде объемом 0.31 л при заданных условиях, составляет approximately 1.14 * 10^23 нейтронов.
от