Question

Какой объем займут 20 г азота при 0 c и давлении 2 атм ?

Answer 1

Ответ:

Дано:

m(N2)=20г

p=2 атмосфер = 202650 Па

Т=0С=273 К

Найти: V - ?

Решение:

По уравнению Менделеева-Клапейрона:

pV=νRT, где ν - количество вещества, R - газовая постоянная = 8,31 Дж/(моль * К).

ν можно заменить на ν = m/M    M(N2) = 14г/моль

Получаем:

pV=RT*m/M

Подставляем:

202650 * V = 20/28 * 273 * 8,31

Откуда V=8л

Ответ: 8л

Answer 2

Объем газа, который займет заданное количество вещества, зависит от его молярной массы и давления, при котором он находится. В данном случае, мы имеем дело с азотом, молярная масса которого составляет приближенно 14 г/моль.

Сначала нужно перевести массу азота из граммов в моли. Так как 1 моль азота равен 14 г, то 20 г азота будут равны 20/14 = 1,43 моль.

Давление, указанное в условии задачи, равно 2 атм. Однако, в расчетах обычно используются более удобные единицы измерения, такие как атомные единицы давления (а.е.д.). 1 атм равен 101325 а.е.д. Тогда давление в а.е.д. будет равно 2*101325 = 202650 а.е.д.

Объем газа, который займет 1 моль газа при заданном давлении, можно вычислить по уравнению из закона Авогадро:

V = nRT/P

где: - V - объем газа, - n - количество вещества в молях, - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль*К)), - T - температура в Кельвинах (в данном случае, 0°C равно 273.15 К), - P - давление в а.е.д.

Подставляя данные в уравнение, получим:

V = 1.43 моль * 8.314 Дж/(моль*К) * 273.15 К / 202650 а.е.д.

После выполнения расчетов, получим объем газа в кубических метрах. Для перевода в литры, умножим результат на 1000, так как 1 м^3 равен 1000 л.

Итак, объем, который займет 20 г азота при 0°C и давлении 2 атм, можно вычислить с помощью вышеуказанного уравнения .