В посудині, що має об'єм 5 л. знаходиться суміш газів: 500 г азоту та 300 г кисню. Визначити тиск суміші, якщо в балоні встановилась температура 27°C.

Для вирішення цієї задачі спочатку необхідно визначити кількість молекул кожного з газів у суміші, використовуючи їх масу та молярну масу. Далі, можна використати ідеальний газовий закон, щоб визначити тиск суміші.

Крок 1: Визначення кількості молекул

Молярна маса азоту (N₂) = 28 г/моль

Молярна маса кисню (O₂) = 32 г/моль

Кількість молекул азоту = маса / молярна маса = 500 г / 28 г/моль = 17.86 моль

Кількість молекул кисню = маса / молярна маса = 300 г / 32 г/моль = 9.38 моль

Крок 2: Визначення загальної кількості молекул

Загальна кількість молекул = кількість молекул азоту + кількість молекул кисню = 17.86 моль + 9.38 моль = 27.24 моль

Крок 3: Визначення тиску суміші

Ідеальний газовий закон: PV = nRT

де:

P - тиск газу (в Па)

V - об'єм газу (в м³)

n - кількість молекул газу (в моль)

R - універсальна газова стала (8.31 Дж/(моль·K))

T - температура газу (в К)

Температуру необхідно виразити у Кельвінах:

T = 27°C + 273.15 = 300.15 К

Об'єм V = 5 л = 0.005 м³

Кількість молекул n = 27.24 моль

P = nRT/V = (27.24 моль) * (8.31 Дж/(моль·K)) * (300.15 К) / (0.005 м³) ≈ 44 836 Па

Отже, тиск суміші складає близько 44 836 Па або 0.44 атм.