В сосуде объёмом 20 л содержится газ при нормальных условиях. Чему равна масса этого газа, если это: а) водород; б) кислород; в) углекислый газ?

ответ к заданию по физике
 

Давайте рассмотрим каждую часть вопроса по отдельности:

а) Водород (H₂):
Для решения данной задачи, нам необходимо знать, как найти массу газа при известном объеме под нормальными условиями. Мы знаем, что объем водорода составляет 20 л.
Используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Поскольку газ находится при нормальных условиях, то температура равна 273,15 К, давление равно 1 атмосфере (= 101325 Па), а универсальная газовая постоянная R составляет 8,314 Дж/(mol·К).

Для водорода молярная масса равна примерно 2 г/моль.
Теперь можем перейти к подсчетам:
n = (PV) / (RT)
n = (1,01325 * 20) / (8,314 * 273,15)
n ≈ 0,009222 моль

Теперь мы можем найти массу газа, зная количество вещества:
mass = molar mass * n
mass = 2 г/моль * 0,009222 моль
mass ≈ 0,018445 г

Ответ: Масса газа водорода равна приблизительно 0,018445 г.

б) Кислород (O₂):
По аналогии с предыдущим пунктом, мы знаем, что молярная масса кислорода равна примерно 32 г/моль.
n = (1,01325 * 20) / (8,314 * 273,15)
n ≈ 0,073768 моль

mass = molar mass * n
mass = 32 г/моль * 0,073768 моль
mass ≈ 2,36 г

Ответ: Масса газа кислорода равна приблизительно 2,36 г.

в) Углекислый газ (CO₂):
Молярная масса углекислого газа равна примерно 44 г/моль.
n = (1,01325 * 20) / (8,314 * 273,15)
n ≈ 0,027092 моль

mass = molar mass * n
mass = 44 г/моль * 0,027092 моль
mass ≈ 1,19 г

Ответ: Масса углекислого газа равна приблизительно 1,19 г.

Все вычисления проведены с использованием основных принципов химии и физики, которые можно объяснить школьнику. Надеюсь, это поможет вам лучше понять процесс и получить точный ответ на ваш вопрос.