Чему равен объём идеального газа в количестве вещества одного моля при нормальных условиях?

Объем одного моля идеального газа при нормальных условиях (н.у.) можно вычислить с помощью уравнения состояния идеального газа, которое записывается как:

$PV = nRT$

где:

• $P$ — давление газа,
• $V$ — объем газа,
• $n$ — количество вещества газа (в молях),
• $R$ — универсальная газовая постоянная,
• $T$ — температура.

Нормальные условия означают температуру 0°C (или 273,15 K) и давление 1 атм (или 101,325 Па).

Поскольку в задаче речь идет о количестве вещества одного моля, то $n = 1$.

Газовая постоянная $R$ равна примерно 8,314 Дж/(моль·К), но для удобства часто используют значение $R = 0,0821 \, \text{л·атм/(моль·K)}$ в единицах, соответствующих нормальным условиям.

Теперь подставим известные значения в уравнение состояния:

$V = \frac{nRT}{P}$

Подставляем $n = 1$, $T = 273,15 \, \text{K}$, $P = 1 \, \text{атм}$, и $R = 0,0821 \, \text{л·атм/(моль·K)}$:

$V = \frac{(1) \times (0,0821) \times (273,15)}{1}$

Получаем:

$V \approx 22,414 \, \text{л}$

Итак, объем одного моля идеального газа при нормальных условиях составляет примерно 22,414 литра. Это значение будет справедливо для любого идеального газа, если соблюдены условия нормальных температур и давления.