Задачи на применение формул количества вещества

Задачи на применение формул количества вещества

(А) Определите молярную массу ацетилена (С2Н2). (А) Какое количество вещества содержится в алюминиевом подстаканнике массой 100 г? (А) Определите массу водорода, взятого в количестве 103 моль. (А) Вычислите массу одной молекулы водорода и кислорода. (А) Определите плотность пропана (С3Н8) при нормальных условиях. (Объем любого газа, взятого в количестве 1 моль, при нормальных условиях равен 22,4 л.) (А) Какова температура газа, находящегося под давлением 0,5 МПа, если в сосуде объемом 15 л содержится 1,8 · 1024 молекул? Газ считать идеальным. (В) Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до значения, равного 1,33 · 10-10 Па. Сколько молекул газа содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 48 0С? (В) Мельчайшая капелька воды имеет массу 10-10 г. Из скольких молекул она состоит? (В) Определите объем и диаметр атома алюминия, считая, что в твердом алюминии атомы имею форму шара. (В) В сосуде находится газ под давлением 150 кПа при температуре 273 0С. Какое количество молекул находится при этих условиях в единице объема сосуда? (В) За 10 суток полностью испарилось из стакана 100 г воды. Сколько в среднем вылетало молекул с поверхности воды за 1 с? (С) Сколько молекул газа содержится в колбе вместимостью 500 см3 при нормальных условиях? (С) Число молекул, содержащихся в единице объема неизвестного газа, при нормальных условиях равно 2,7 · 1025 м-3. Этот же газ при температуре 91 0С и давлении 800 кПа имеет плотность 5,4 кг/м3. Определите массу одной молекулы этого газа. (С) Диаметр молекулы азота примерно равен 3 · 10-8 см. Считая, что молекулы имеют сферическую форму, определите, какая часть (в %) объема, занимаемого газом, приходится на объем самих молекул при нормальных условиях. Газ считать идеальным.

Решение задач на применение формул количества вещества (физика 10)

Решение не комментирую. Кто желает понять, разберется. Можно поучить в учебнике «Физика 10, , Москва «Просвещение» 2004»

М(С2Н2) = Мr · 10-3 = (12 · 2 + 2 · 2) · 10-3 = 2,6 · 10-2 кг/моль

 

Дано: Решение:

m(Al) = 100 г = 0,1 кг М(Al) = 2,7 · 10-2 кг/моль

 

ν - ?

Ответ: 3,7 моль

 

Дано: Решение:

ν(Н2) = 103 моль m = νМ М(Н2) = 2 · 10-3 кг/моль

m = 103 · 2 · 10-3 = 2 кг

m(Н2) - ?

Ответ: 2 кг

 

Дано: Решение:

N(Н2) = 1 М = m0NА

N(О2) = 1 m0 = М/NA М(Н2) = 2 · 10-3 кг/моль

М(О2) = 3,2 · 10-2 кг/моль

m0(Н2) - ? m0(Н2) = 2 · 10-3/ 6 · 1023 = 3,3 · 10-27 кг

m0(О2) - ? m0(О2) = 3,2 · 10-2/ 6 · 1023 = 5,3 · 10-26 кг

Ответ: 3,3 · 10-27 кг; 5,3 · 10-26 кг

 

Дано:

V(С3Н8) = 22,4 л = 2,24 · 10-2 м3 Решение:

ν(С3Н8) = 1 моль ρ = m/V М(С3Н8) = 4,4 · 10-2 кг/моль

m(С3Н8) = νМ = 1 · 4,4 · 10-2 = 4,4 · 10-2 кг

ρ(С3Н8) - ? ρ = 4,4 · 10-2/ 2,24 · 10-2 = 1,96 кг/м3

Ответ: 1,96 кг/м3

 

Дано: Решение:

Р = 0,5 МПа = 5 · 105Па

V = 15 л = 1,5 · 10-2 м3

N = 1,8 · 1024

 

Т - ? T = 5 · 105 · 1,5 · 10-2 · 6 · 1023/ 1,8 · 1024 · 8,31

Т = 301 К

Ответ: 301 К

Дано: Решение:

Р = 1,33 · 10-10 Па

V = 1 см3 = 10-6 м3

t = 48 0С = 321 К N = 1,33 · 10-10 · 10-6 · 6 · 1023/8,31 · 321

 

N - ? N = 3 · 104

Ответ: 3 · 104

 

Дано: Решение:

m(Н2О) = 10-10 г = 10-13 кг N = mNA/M M(Н2О) = 1,8 · 10-2 кг/моль

 

N - ? N = 10-13 · 6 · 1023/1,8 · 10-2

N = 3 · 1012

Ответ: 3 · 1012

 

Дано: Решение:

атом Аl V = m/ρ m = NM/NA M(Аl) = 2,7 · 10-2 кг/моль

m = 1 · 2,7 · 10-2/6 · 1023

V -? m = 4,5 · 10-26 кг

d - ? ρ = 2700 кг/м3

V = 4,5 · 10-26/2,7 · 103

V = 1,7 · 10-29 м3

d = 7,6 · 10-11 м

Ответ: 1,7 · 10-29 м3; 7,6 · 10-11 м

 

Дано: Решение:

Р = 150 кПа = 1,5 · 105 Па

t = 273 0С = 546 К

V = 1 м3

N = 1,5 · 105 · 1 · 6 · 1023/8,31 · 546

N - ? N = 2 · 1025

Ответ: 2 · 1025

Дано: Решение:

t1 = 10 сут 10 сут = 864000 с

m = 100 г = 0,1 кг N = NAm/M M(Н2О) = 1,8 · 10-2 кг/моль

t2 = 1 с N = 6 · 1023· 0,1/ 1,8 · 10-2

N = 3,3 · 1024

N/t - ? N/t = 3,3 · 1024/8,64 · 105 = 3,8 · 1018

Ответ: 3,8 · 1018

Дано: Решение:

V = 500 см3 = 5 · 10-4 м3

T = 273 К

Р = 101325 Па

N = 101325 · 5 · 10-4 · 6 · 1023/8,31 · 273

N - ? N = 1,34 · 1022

Ответ: 1,34 · 1022

 

Дано: Решение:

V1 = 1 м3

T1 = 273 K m0 = m/N m = ρV P1V1/T1 = P2V2/T2

Р1 = 101325 Па

N = 2,7 · 1025 м-3 V2 = P1V1T2/P2T1

Т2 = 91 0С = 364 К V2 = 101325 · 1 · 364/8 · 105 · 273

Р2 = 800 кПа = 8 · 105 Па V2 = 0,17 м3

ρ = 5,4 кг/м3 m = 5,4 · 0,17 = 0,91 кг

m0 - ? N = 8 · 105 · 0,17 · 6 · 1023/8,31 · 364 = 2,68 · 1025

m0 = 0,91/2,68 · 1025 = 0,34 · 10-26 кг

Ответ: 0,34 · 10-26 кг

 

Дано: Решение:

d(N2) = 3 · 10-8 см = 3 · 10-10 м

V = 22,4 л = 2,2 · 10-2 м3 V1молекулы= 3,14 · (3 · 10-10)3/6 = 14,13 · 10-30

V1 моля = 14,13 · 10-30 · 6 · 1023 = 8,478 · 10-6 м3

φ - ? 2,24 · 10-2 — 100%

8,478 · 10-6 — φ%

φ = 8,478 · 10-6 · 100/2,24 · 10-2

φ = 0,0378%

Ответ: 0,0378%