Какой объем будет занимать неон массой 5 г, создающий при температуре 500 К давление 249 кПа? Отн. атомная масса неона равна 20, R=8.3 Дж / (моль*К)

Выразим объём газа V, имеющего массу m и находящегося под давлением р при абсолютной температуре Т, из уравнения Менделеева-Клапейрона: р ∙ V = R ∙ T ∙ m/M, где универсальная газовая постоянная R = 8,3 Дж / (моль ∙ К), а масса моля М определяется через массу молекулы m₀ и Nа по формуле М = m₀ ∙ Nа. Число Авогадро Nа = 6,02 ∙ 10^23 моль^ ( - 1). Значит: V = R ∙ T ∙ m / (M ∙ р). Известно, что неон массой m = 5 г = 0,005 кг, создающий при температуре Т = 500 К давление р = 249 кПа = 249000 Па имеет относительную атомную массу А = 20 а. е. м., тогда m₀ = А ∙ 1,67 ∙ 10^ ( - 27) кг/а. е. м. и М = А ∙ 1,67 ∙ 10^ ( - 27) кг/а. е. м. ∙ Nа. Следовательно:

V = R ∙ T ∙ m / (А ∙ 1,67 ∙ 10^ ( - 27) кг/а. е. м. ∙ Nа ∙ р).

Получаем:

V = (8,3 Дж / (моль ∙ К) ∙ 500 К ∙ 0,005 кг) / (20 а. е. м. ∙ 1,67 ∙ 10^ ( - 27) кг/а. е. м. ∙ 6,02 ∙ 10^23 моль^ ( - 1) ∙ 249000 Па);

V ≈ 4,1 ∙ 10^ ( - 3) м^3.

Ответ: неон занимает объем ≈ 4,1 ∙ 10^ ( - 3) м^3.