Question

1)Какой объём будет занимать 1 тонна хлора при атмосферном давлении и температуре 30°С? 2)До какой степени нужно нагреть баллон объёмом 40л, чтобы давление в нем превысило 12 атмосфер, если баллон заполнен водородом?

Answer 1

Хлор раздели на атм.давление и ×30
2.40÷12

Answer 2

1. Для рассчета объема 1 тонны хлора при атмосферном давлении и температуре 30°C, мы должны использовать идеальный газовый закон. Идеальный газовый закон выражается как:

PV = nRT

где: P - давление (в паскалях или атмосферах) V - объем (в кубических метрах) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К)) T - температура (в кельвинах)

Для нашего случая, нам дано, что масса хлора составляет 1 тонна (1000 кг). Мы знаем молярную массу хлора, которая примерно равна 35.453 г/моль.

1 тонна хлора = 1000 кг Количество молей хлора = масса / молярная масса n = 1000 кг / 35.453 г/моль (переводим кг в г) n = 28192.7 моль

Теперь переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины: Температура в Кельвинах (T) = 30°C + 273.15 T = 303.15 К

Далее, мы можем рассчитать объем хлора (V): V = (nRT) / P

Теперь нам нужно знать атмосферное давление, чтобы рассчитать объем. Обычное атмосферное давление составляет примерно 1 атмосфера (101325 Па).

V = (28192.7 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 303.15 К) / 101325 Па V ≈ 686.65 м³

Таким образом, объем 1 тонны хлора при атмосферном давлении и температуре 30°C составит приблизительно 686.65 м³.

2. Чтобы рассчитать температуру, до которой нужно нагреть баллон с объемом 40 литров (V) заполненным водородом, чтобы давление (P) превысило 12 атмосфер (12 * 101325 Па), мы также можем использовать идеальный газовый закон:

PV = nRT

Здесь нам известны: V = 40 л (переведем в м³, так как у нас ранее были моль и метры) P = 12 атмосфер * 101325 Па/атмосфера R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К)) n - количество молей водорода (что составляет n = масса водорода / молярная масса водорода)

Молярная масса водорода составляет примерно 2 г/моль (H2).

Объем водорода (V) и давление (P) измерены при одной и той же температуре и могут оставаться неизменными. Таким образом, уравнение можно записать так:

n * R * T1 = P * V

Теперь, чтобы выразить T1 (температуру, до которой нужно нагреть баллон), делим обе стороны на n * R:

T1 = (P * V) / (n * R)

Теперь подставим значения и рассчитаем:

T1 = (12 * 101325 Па * 40 л) / (2 г * 8.314 Дж/(моль·К)) T1 ≈ 2898 К

Таким образом, чтобы давление в баллоне объемом 40 литров, заполненным водородом, превысило 12 атмосфер, его нужно нагреть до примерно 2898 К (или около 2625°C).