Для того чтобы определить объем, занимаемый 4 г гелия при нормальных условиях, нам нужно использовать закон Бойля и уравнение состояния идеального газа. Нормальные условия (н.у.) определяются как температура 0 °C (273 K) и давление 1 атм.
Шаги решения:
- Определим количество вещества (моль) гелия:
- Для этого используем формулу: количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).
- Молярная масса гелия составляет примерно 4 г/моль.
- Подставляем значения: n = 4 г / 4 г/моль = 1 моль.
- Используем уравнение состояния идеального газа:
- Уравнение имеет вид: PV = nRT, где:
- P — давление (1 атм),
- V — объем (что нам нужно найти),
- n — количество вещества (1 моль),
- R — универсальная газовая постоянная (0.0821 л·атм/(моль·К)),
- T — температура (273 K).
- Подставим известные значения в уравнение: 1 атм * V = 1 моль * 0.0821 л·атм/(моль·К) * 273 K.
- Решаем уравнение для V:
- V = (1 моль * 0.0821 л·атм/(моль·К) * 273 K) / 1 атм.
- V = 22.414 л.
Ответ: Объем, занимаемый 4 г гелия при нормальных условиях, составляет 22.414 литра.