Нормальные условия
Нормальные условия — это условно выбранные температура и давление, при которых сравнивают объёмы газов и выполняют расчёты количества вещества. В школьных задачах нормальными обычно считают температуру \(0\ ^\circ\mathrm{C}\) и давление \(101325\ \mathrm{Па}\).
Основные значения
Температуру в расчётах газов записывают по абсолютной шкале: \(0\ ^\circ\mathrm{C}=273{,}15\ \mathrm{К}\). Поэтому при использовании абсолютной температуры нельзя подставлять в формулы значение \(0\ ^\circ\mathrm{C}\) вместо \(273{,}15\ \mathrm{К}\). Нормальные условия часто обозначают сокращением «н. у.».
Для идеального газа при нормальных условиях один моль занимает молярный объём \(V_m\approx22{,}4\ \mathrm{л/моль}=0{,}0224\ \mathrm{м^3/моль}\). Поэтому объём газа можно связать с количеством вещества формулой
Какой объём при н. у. займут \(2\ \mathrm{моль}\) кислорода? Используем молярный объём: \(V=nV_m=2\cdot22{,}4=44{,}8\ \mathrm{л}\). Вид газа не меняет результат, если газ считают идеальным.
Нормальные условия — не то же самое, что комнатные. В комнате температура обычно около \(20\ ^\circ\mathrm{C}\), поэтому молярный объём газа там немного больше \(22{,}4\ \mathrm{л/моль}\). Также не следует путать н. у. с другими договорённостями о стандартных условиях: всегда проверяйте заданные \(T\) и \(p\).
Какую абсолютную температуру нужно подставить в формулу для газа при нормальных условиях?
Нормальные условия особенно удобны при применении уравнения состояния идеального газа и законов идеального газа: заданные \(T_0\) и \(p_0\) позволяют быстро находить объём или количество газа.
Главное
- При нормальных условиях \(t=0\ ^\circ\mathrm{C}\), или \(T=273{,}15\ \mathrm{К}\).
- Давление при н. у. равно \(101325\ \mathrm{Па}\), примерно \(760\ \mathrm{мм\ рт.\ ст.}\).
- Молярный объём идеального газа при н. у. примерно равен \(22{,}4\ \mathrm{л/моль}\).