Question

Баллон с предохранительным клапаном содержит кислород при температуре t1 = 20 С под давлением р = 110 кПа. При нагревании баллона до температуры t2 = 60 С, через клапан выходит кислород масса которого 1.8 кг. Давление газа при этом остаётся постоянным. Определите объём баллона.

Answer 1

Дано:
M=32*10⁻³ кг/моль
t₁ = 20⁰C       T₁ = 273+20 = 293 К
p = 110 кПа = 110*10³  Па
t₂ = 60⁰C       T₁ = 273+60 = 333 К
Δm = 1,8 кг
__________________
V - ?

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
p*V = m₁*R*T₁/M
m₁ = p*V*M₁ / (R*T)
m₁ = 110*10³*V*32*10⁻³ / (8,31*293) ≈ 1,45*V кг

Масса стала:
m₂ = (m₁-Δm) = (1,45*V-1,8)                                       (1)

Для второго состояния
p*V= m₂*R*T₂/M
m₂ =110*10³*V*32*10⁻³ / (8,31*333) ≈ 1,27*V кг         (2)

Приравниваем (1) и (2)
1,45*V-1,8 =  1,27*V    
0,18*V = 1,8

V = 1,8 / 0,18 = 10 м³