Сколько весит один кубический метр воздуха при нормальном атмосферном давлении?

Один кубический метр воздуха при нормальном атмосферном давлении (которое обычно принимается равным 101.3 килопаскаля или 1013 гектопаскалей) весит примерно 1.225 килограмма.

Для того чтобы вычислить это, используется закон идеального газа, который связывает объем, давление и массу вещества. Формула этого закона выглядит так:

$PV=nRT$

Где:

• $P$ — давление (в паскалях)
• $V$ — объем (в кубических метрах)
• $n$ — количество вещества (в молях)
• $R$ — универсальная газовая постоянная ($8.314$ Дж / моль·К)
• $T$ — температура (в кельвинах)

При нормальных условиях (н.у.), давление $P$ равно $101.3$ кПа, а температура $T$ примерно равна $298$ К. Мы также знаем, что количество вещества $n$ в данном случае равно $1$ моль, потому что один кубический метр воздуха под нормальным давлением содержит приблизительно $1$ моль молекул.

Теперь мы можем переписать уравнение для массы $m$ вещества:

$m=n\cdot M$

Где:

• $m$ — масса (в килограммах)
• $n$ — количество вещества (в молях)
• $M$ — молярная масса вещества (в килограммах на моль)

Для воздуха молярная масса $M$ составляет приблизительно $0.029$ кг/моль.

Теперь мы можем найти массу одного кубического метра воздуха:

$m=1\cdot 0.029=0.029\text{кг}$

Таким образом, один кубический метр воздуха при нормальном атмосферном давлении весит примерно $0.029$ килограмма, или $29$ граммов.