Рассчитываем температуру одного грамма гелия
Чтобы найти температуру гелия, обратимся к основному уравнению состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа представляется следующим образом:
[ PV = nRT ]
где:
- (P) — давление (в атмосферах);
- (V) — объем (в литрах);
- (n) — количество вещества (в молях);
- (R) — универсальная газовая постоянная ((R = 0.0821\, \mathrm{L \cdot atm/(mol \cdot K)}));
- (T) — температура (в Кельвинах).
Шаг 1: Рассчитаем количество вещества
Молярная масса гелия ≈ 4 г/моль. Один грамм гелия равен:
[ n = \frac{1 \text{ г}}{4 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль} ]
Шаг 2: Применяем уравнение состояния
Теперь, подставляем данные в уравнение состояния:
[ 1 \cdot 1 = 0.25 \cdot 0.0821 \cdot T ]
Из этого уравнения выражаем (T):
[ T = \frac{1}{0.25 \times 0.0821} \approx 48.64 \text{ K} ]
Таким образом, температура 1 г гелия при объеме 1 л и давлении 1 атм составляет примерно 48.64 K.
Категория: Физика
Теги: термодинамика, идеиальный газ, физические законы, классическая механика