Молярная масса газа выражает отношение массы газа к его молекулярному количеству (молям). Она измеряется в килограммах на моль (кг/моль).
Мы можем использовать формулу для вычисления молярной массы газа:
Молярная масса (М) = m/n,
где m - масса газа (в кг), n - количество молей газа.
Нам дано, что среднеквадратичная скорость молекул газа при -70°C составляет 400 м/с.
Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение:
v = (3*k*T/m)^0.5,
где v - среднеквадратичная скорость молекул газа, k - постоянная Больцмана (1,38 × 10^-23 Дж/К), T - температура в кельвинах, и m - масса одной молекулы газа.
Мы можем сначала перевести температуру в кельвины:
T(K) = T(°C) + 273.
Таким образом, -70°C в кельвинах будет:
T(K) = -70 + 273 = 203 К.
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:
400 = (3*1,38*10^-23*203/m)^0.5.
Давайте решим это уравнение, чтобы найти массу одной молекулы газа (m). Возведем обе стороны уравнения в квадрат:
(400)^2 = (3*1,38*10^-23*203/m).
160000 = 3*1,38*10^-23*203/m.
Теперь делим обе стороны на 3*1,38*10^-23*203:
m = 3*1,38*10^-23*203 / 160000.
Вычисляем это выражение:
m ≈ 6.216 × 10^-26 кг.
Теперь, чтобы найти молярную массу газа, мы должны разделить массу одной молекулы на количество молей газа.
Нам не дано количество молей газа, но у нас есть варианты ответов. Давайте проверим эти варианты, разделив массу одной молекулы на каждый вариант.
Таким образом, правильный ответ на вопрос "Какова молярная масса газа, среднеквадратичная скорость молекул которого при -70°С составляет 400 м/с?" - 1 • 10^-3 кг/моль.
Молярная масса газа выражает отношение массы газа к его молекулярному количеству (молям). Она измеряется в килограммах на моль (кг/моль).
Мы можем использовать формулу для вычисления молярной массы газа:
Молярная масса (М) = m/n,
где m - масса газа (в кг), n - количество молей газа.
Нам дано, что среднеквадратичная скорость молекул газа при -70°C составляет 400 м/с.
Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение:
v = (3*k*T/m)^0.5,
где v - среднеквадратичная скорость молекул газа, k - постоянная Больцмана (1,38 × 10^-23 Дж/К), T - температура в кельвинах, и m - масса одной молекулы газа.
Мы можем сначала перевести температуру в кельвины:
T(K) = T(°C) + 273.
Таким образом, -70°C в кельвинах будет:
T(K) = -70 + 273 = 203 К.
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:
400 = (3*1,38*10^-23*203/m)^0.5.
Давайте решим это уравнение, чтобы найти массу одной молекулы газа (m). Возведем обе стороны уравнения в квадрат:
(400)^2 = (3*1,38*10^-23*203/m).
160000 = 3*1,38*10^-23*203/m.
Теперь делим обе стороны на 3*1,38*10^-23*203:
m = 3*1,38*10^-23*203 / 160000.
Вычисляем это выражение:
m ≈ 6.216 × 10^-26 кг.
Теперь, чтобы найти молярную массу газа, мы должны разделить массу одной молекулы на количество молей газа.
Нам не дано количество молей газа, но у нас есть варианты ответов. Давайте проверим эти варианты, разделив массу одной молекулы на каждый вариант.
Проверка варианта ответа 1:
m / (2 • 10^-3 кг/моль) ≈ (6.216 × 10^-26 кг) / (2 × 10^-3 кг/моль) = 3.108 × 10^-23 моль.
Этот ответ не соответствует условию задачи.
Проверка варианта ответа 2:
m / (16 • 10^-3 кг/моль) ≈ (6.216 × 10^-26 кг) / (16 × 10^-3 кг/моль) = 3.885 × 10^-24 моль.
Этот ответ также не соответствует условию задачи.
Проверка варианта ответа 3:
m / (14 • 10^-3 кг/моль) ≈ (6.216 × 10^-26 кг) / (14 × 10^-3 кг/моль) ≈ 4.44 × 10^-24 моль.
Этот ответ также не соответствует условию задачи.
Проверка варианта ответа 4:
m / (1 • 10^-3 кг/моль) ≈ (6.216 × 10^-26 кг) / (1 × 10^-3 кг/моль) = 6.216 × 10^-23 моль.
В этом случае, значение массы одной молекулы газа совпадает с данными в условии задачи.
Проверка варианта ответа 5:
m / (28 • 10^-3 кг/моль) ≈ (6.216 × 10^-26 кг) / (28 × 10^-3 кг/моль) ≈ 2.219 × 10^-24 моль.
Этот ответ не соответствует условию задачи.
Таким образом, правильный ответ на вопрос "Какова молярная масса газа, среднеквадратичная скорость молекул которого при -70°С составляет 400 м/с?" - 1 • 10^-3 кг/моль.