Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3 при увеличении температуры с 15 до 25 °с при нормальном

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся формулы, связанные с идеальным газом и числом молекул.

Идеальный газ подчиняется уравнению состояния PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Нам дано, что объем комнаты составляет 120 м3, а температура увеличивается с 15 до 25 °C при нормальном атмосферном давлении.

Нормальное атмосферное давление составляет примерно 101325 Па.

Чтобы найти количество молекул воздуха, выходящих из комнаты, нужно посчитать количество молекул воздуха до и после изменения температуры и вычислить разницу.

1. Посчитаем количество молекул воздуха до изменения температуры.
Используем уравнение состояния газа. Переведем температуру в кельвины, так как универсальная газовая постоянная имеет размерность Дж/(моль·К).
Температура будет равна 15 + 273 = 288 K.

Тогда,
n1 = (P * V) / (R * T1),
где P - нормальное атмосферное давление, V - объем комнаты, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)) и T1 - исходная температура в кельвинах.

Вычисляем:
n1 = (101325 Па * 120 м3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 288 K).

2. Посчитаем количество молекул воздуха после изменения температуры.
Теперь температура будет равна 25 + 273 = 298 K.

Тогда,
n2 = (P * V) / (R * T2),
где P - нормальное атмосферное давление, V - объем комнаты, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)) и T2 - новая температура в кельвинах.

Вычисляем:
n2 = (101325 Па * 120 м3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 298 K).

3. Вычисляем разницу количества молекул:
Δn = n2 - n1.

Вычисляем:
Δn = (101325 Па * 120 м3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 298 K) - (101325 Па * 120 м3) / (8,314 Дж/(моль·К) * 288 K).

Подставляем значения и вычисляем:
\[\Delta n \approx 5.66 \times 10^{25} \, \text{молекул}.\]

Итак, при увеличении температуры с 15 до 25 °C при нормальном атмосферном давлении из комнаты объемом 120 м3 выйдет примерно 5.66 x 10^25 молекул воздуха.