Чтобы найти концентрацию частиц идеального одноатомного газа, нам нужно использовать несколько физических понятий и формул. Начнем с того, что концентрация частиц (n) определяется как количество частиц (N) на единицу объема (V).

Для начала, давайте преобразуем внутреннюю энергию (U) идеального газа. Внутренняя энергия одноатомного газа рассчитывается по формуле:

U = (3/2) * n * R * T

где:

• U - внутренняя энергия (в джоулях),
• n - количество молей газа,
• R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)),
• T - температура в кельвинах.

Сначала преобразуем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

T = 7,0 °C + 273,15 = 280,15 K

Теперь подставим известные значения в формулу для внутренней энергии. Сначала преобразуем внутреннюю энергию из кДж в джоули:

U = 0,46 кДж = 460 Дж

Теперь подставим все известные значения в формулу:

460 = (3/2) * n * 8,31 * 280,15

Теперь решим это уравнение для n:

1. Упростим правую часть уравнения:
2. Сначала вычислим (3/2) * 8,31 * 280,15:
3. (3/2) * 8,31 * 280,15 ≈ 3490,5
4. Теперь у нас есть уравнение: 460 = n * 3490,5
5. Решим его для n:

n = 460 / 3490,5 ≈ 0,131 моль

Теперь, чтобы найти концентрацию частиц, нам нужно знать количество частиц в одномоле. Количество частиц в одномоле (число Авогадро) составляет примерно 6,022 * 10^23 частиц/моль.

Теперь найдем общее количество частиц (N):

N = n * NA = 0,131 моль * 6,022 * 10^23 частиц/моль

N ≈ 7,9 * 10^22 частиц

Теперь мы можем рассчитать концентрацию частиц (c) в сосуде, используя объем газа (V), который равен 3,0 л (или 0,003 м³):

c = N / V

c = (7,9 * 10^22 частиц) / (0,003 м³)

c ≈ 2,63 * 10^25 частиц/м³

Таким образом, концентрация частиц идеального одноатомного газа в сосуде составляет примерно 2,63 * 10^25 частиц/м³.