Дано:
- Объем воздуха = 5 л.
- Объемная доля азота в воздухе = 78%.
Найти:
- Число молекул азота в 5 л воздуха.
Решение:
1. Найдем объем азота в 5 л воздуха:
Объем N2 = Объем воздуха * Объемная доля N2
Объем N2 = 5 л * 0.78 = 3.9 л.
2. Переведем объем азота в м³ для дальнейших расчетов, так как 1 л = 0.001 м³:
Объем N2 = 3.9 л * 0.001 м³/л = 0.0039 м³.
3. Используем закон Бойля-Менделеева для идеального газа, чтобы найти количество молей азота. При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л (или 0.0224 м³).
Количество молей N2 = Объем N2 / Объем 1 моля при н.у.
Количество молей N2 = 0.0039 м³ / 0.0224 м³/моль ≈ 0.174 моль.
4. Теперь найдем число молекул азота, зная, что в 1 моле содержится число Авогадро, равное примерно 6.022 × 10^23 молекул/моль.
Число молекул N2 = Количество молей N2 * Число Авогадро
Число молекул N2 = 0.174 моль * 6.022 × 10^23 молекул/моль ≈ 1.05 × 10^23 молекул.
Ответ:
В 5 л воздуха содержится примерно 1.05 × 10^23 молекул азота.