Question

температура воздуха в помещении размерами l=10 b= 5 h= 3 составляет 20 C при давление 750 мм.рт.ст Определит массу воздуха , находяшегося в помещение , и на сколько она изменится при увелечение температуры в помощение до 27 C

Answer 1

Из уравнения Клайперона находим массу:m=(p*v*M)/R*T

p(давление)=750 мм.рт.ст.=1 KПа

M(молярная масса воздуха)=0.029 Кг/моль

V(объём)=10*5*3=150 м^3

R(газовая постоянная)=8.31 Дж

T(абсолютная температура)=t+273=293K

Считаем:m=1,79 кг

Масса воздуха не изменится при изменении температуры.

Answer 2

Для определения массы воздуха в помещении и изменения массы при изменении температуры мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление (в данном случае, в мм ртутного столба, но мы преобразуем его в Паскали для удобства расчета), V - объем помещения (в данном случае, в м³), n - количество вещества (моли воздуха), R - универсальная газовая постоянная (приближенно равна 8.314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Давление необходимо преобразовать в Паскали:

1 мм ртутного столба = 133.322 Па 750 мм ртутного столба * 133.322 Па/мм ртутного столба = 100000 Па

Теперь мы можем рассчитать количество вещества:

PV = nRT

(100000 Па) * (10 м * 5 м * 3 м) = n * (8.314 Дж/(моль·К)) * (20 + 273.15 К)

Решая это уравнение для n:

n = (100000 * 150) / (8.314 * 293.15) ≈ 642.38 молей воздуха

Теперь, чтобы определить массу воздуха, мы можем использовать молярную массу воздуха, которая приближенно равна 29 г/моль (или 0.029 кг/моль):

Масса воздуха = количество вещества * молярная масса Масса воздуха = 642.38 моль * 0.029 кг/моль ≈ 18.63 кг

Теперь, чтобы определить, насколько изменится масса воздуха при увеличении температуры до 27°C (или 300.15 К), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа с новой температурой:

(100000 Па) * (10 м * 5 м * 3 м) = n * (8.314 Дж/(моль·К)) * (300.15 К)

Решая это уравнение для n:

n = (100000 * 150) / (8.314 * 300.15) ≈ 642.23 молей воздуха

Изменение массы воздуха будет равно разнице между начальной и конечной массой:

Изменение массы = начальная масса - конечная масса Изменение массы = 18.63 кг - 642.23 моль * 0.029 кг/моль ≈ 18.45 кг

Таким образом, масса воздуха уменьшится примерно на 18.45 кг при увеличении температуры до 27°C.