Дано:
Температура T = 20°C = 20 + 273 = 293 K
Давление P = 2,5 * 10^5 Па
Газовая постоянная R = 8,314 Дж/(моль·К)
Молекулярная масса газа (для молекул воздуха, например) M ≈ 29 г/моль = 0,029 кг/моль
Найти: концентрацию молекул газа n, где n — количество молекул на единицу объема.
Решение:
Для нахождения концентрации молекул газа используем уравнение состояния идеального газа в форме:
P = (N / V) * k * T,
где P — давление, N — количество молекул, V — объем, k — постоянная Больцмана (k = 1,38 * 10^-23 Дж/моль), T — температура.
Количество молекул на единицу объема можно выразить как:
N / V = P / (k * T).
Подставляем известные значения:
N / V = (2,5 * 10^5) / (1,38 * 10^-23 * 293).
Выполняем вычисления:
N / V ≈ 6,09 * 10^28 молекул/м³.
Ответ: концентрация молекул газа при данных условиях составляет примерно 6,09 * 10^28 молекул/м³.