В сосуде объемом 1 м3 находится 4 г гелия при темпе-ратуре 100 оС. Определить его давление.

Объяснение:

Дано:

V- 1м3

m-4*10^-3кг

T- 373 К

R- 8,31 Дж/(моль*К)

р -?

Один кельвин и один градус шкалы Цельсия совпадают. Поэтому любое значение абсолютной температурыT будет на 273 градуса выше соответствующей температуры t по Цельсию: 100+272 =373 К

Предложим, что давление гелия невелико,тогда начальные условия соответствуют модели идеального газа. Идеальные газы подчиняются уравнению Клапейрона- Менделеева, тогда отсюда получим:

     pV=(m/M)RT

из уравнения найдем величину давления гелия:

p=m/M*R/V = (4*10^-3* 8,31 *373)/ 4*10^-3 *1= 3,1*10^3Па              

Для решения данной задачи мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура газа.

В нашем случае, у нас известны значения:
V = 1 м3 (объем),
n = 4 г (количество вещества газа - в граммах),
T = 100 оC = 273 + 100 = 373 K (абсолютная температура газа),
R = 8.314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная).

Перейдем к решению задачи:
1. Переведем количество вещества газа из граммов в моль. Для этого разделим массу газа на его молярную массу.
Молярная масса гелия (He) равна 4 г/моль (указано в таблицах химических элементов).
В нашем случае, количество вещества газа будет: n = 4 г / 4 г/моль = 1 моль.

2. Подставим известные данные в уравнение состояния идеального газа: PV = nRT.
P * 1 м3 = 1 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 373 К.

3. Решим полученное уравнение относительно давления P.
P = (1 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 373 К) / 1 м3.

4. Выполнив вычисления, получим значение давления газа:
P = 3101.222 Дж/м3.

Ответ: Давление гелия в данном случае составляет 3101.222 Дж/м3.