ЯК обчислити об'єм речовини :: Природничі науки

Обсяг - це кількісна характеристика, яка вказує, яке саме простір займає та чи інша речовина (тіло). В системі СІ обсяг вимірюється в кубічних метрах. Як же можна знайти об'єм якого-небудь речовини?

Інструкція

Найпростіше - якщо вам відома точна маса цієї речовини (М) і його щільність (?). Тоді обсяг знаходиться в одну дію, за формулою:

V = M / ?.

Можете скористатися методом, відкритим ще в глибоку давнину великим ученим Архімедом. Напевно вам відома історія, як сіракузький цар Гиерон, запідозривши свого ювеліра в шахрайстві, наказав Архімедові визначити, з чистого чи золота зроблена його корона або ж у сплав підмішані дешеві домішки. Здавалося б, усе просто: відома точна маса корони, відома щільність чистого золота. Але перед вченим постало завдання: як визначити обсяг корони, якщо вона дуже складна за формою? Архімед блискуче вирішив її, зваживши корону спочатку в повітрі, а потім у воді.

Різниця у вазі - так звана «виштовхуюча сила», рівна вазі води в об'ємі корони. Ну а знаючи щільність води, визначити обсяг нескладно. Діючи за аналогією, можна визначити обсяг будь-якого твердого речовини, зрозуміло, якщо воно не розчиняється у воді і тим більше не вступає з нею в реакцію.

Якщо ви маєте справу з газом, що знаходиться при умовах, близьких до нормальних, то визначити його обсяг дуже просто. Треба лише запам'ятати, що один моль будь-якого газу при таких умовах займає об'єм, рівний 22,4 літра. Далі можна робити обчислення, виходячи з даних вам умов.

Наприклад, треба визначити, який обсяг займає 200 грам чистого азоту? Насамперед згадайте формулу молекули азоту (N2) і атомна вага азоту (14). Отже, молярний вага азоту: 28 грам / моль. Тобто в 22,4 літра містилося б 28 грам цього газу. А скільки буде його в 200 грамах? Обчисліть: 200х28 / 22,4 = 250 грам.

Ну, а як знайти об'єм газу, якщо він знаходиться не при нормальних умовах? Тут вам прийде на допомогу рівняння Менделєєва-Клапейрона. Хоч воно виведено для моделі «ідеального газу», ви цілком можете ним скористатися.

Знаючи такі необхідні вам параметри, як тиск газу, його масу і температуру, ви обчисліть обсяг за формулою:

V = MRT / mP, де R - універсальна газова постійна, рівна 8,31, m - молярна маса газу.