Давление газа в лампе накаливания равно 4,4•10в4степени Па,а его температура 47 градусов.Какова концентрация...

Для решения задачи используем уравнение состояния идеального газа. Оно записывается следующим образом:

[ PV = nRT ]

где:

• ( P ) — давление газа,
• ( V ) — объем газа,
• ( n ) — количество вещества (число молей),
• ( R ) — универсальная газовая постоянная (( R \approx 8.31 ) Дж/(моль·К)),
• ( T ) — температура в Кельвинах.

Однако нам нужно найти концентрацию атомов газа, ( N/V ), где ( N ) — число атомов, а ( V ) — объем. Для этого преобразуем уравнение состояния идеального газа следующим образом.

Сначала переведем температуру в Кельвины: [ T = 47 \, ^\circ\text{C} + 273.15 = 320.15 \, \text{K} ]

Уравнение состояния идеального газа также можно записать в форме: [ P = \frac{NkT}{V} ]

где:

• ( k ) — постоянная Больцмана (( k \approx 1.38 \times 10^{-23} ) Дж/К),
• ( N ) — число молекул (или атомов),
• ( V ) — объем,
• ( T ) — температура в Кельвинах.

Концентрация атомов ( n ) определяется как: [ n = \frac{N}{V} ]

Перепишем уравнение состояния идеального газа в виде, удобном для нахождения концентрации: [ P = nkT ]

Тогда концентрация атомов ( n ) будет: [ n = \frac{P}{kT} ]

Подставим известные значения: [ P = 4.4 \times 10^4 \, \text{Па} ] [ T = 320.15 \, \text{K} ] [ k = 1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К} ]

Теперь произведем расчет: [ n = \frac{4.4 \times 10^4}{1.38 \times 10^{-23} \times 320.15} ]

[ n \approx \frac{4.4 \times 10^4}{4.417 \times 10^{-21}} ]

[ n \approx 9.96 \times 10^{24} \, \text{м}^{-3} ]

Таким образом, концентрация атомов газа в лампе накаливания составляет примерно ( 9.96 \times 10^{24} ) атомов на кубический метр.

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Мы знаем давление газа (P = 4,4•10в4 ст Па), температуру (T = 47 градусов = 320 К) и универсальную газовую постоянную R = 8,314 Дж/(моль·К).

Теперь мы можем выразить количество вещества газа:

n = PV / RT.

Подставляем известные значения и получаем:

n = (4,4•10в4) V / (8,314 320).

Так как у нас нет информации о объеме газа в лампе, мы не можем точно определить концентрацию атомов газа. Для решения этой задачи необходимо знать объем газа в лампе.