Question

В баллоне с воздухом объемом 5 л давление газа упало от 100 кПа до 50 кПа. Какова масса вытекшего из баллона воздуха, если бал­лон находится в комнате с температурой 27 °С. Ответ выразить в граммах и округлить до целых. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.

Answer 1

Если считать воздух идеальным газом, то он подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона: p*V+m/μ*R*T. Так как объём баллона V и температура T остаются постоянными, то для двух состояний получаем 2 уравнения:
p1*V=m1/μ*R*T, p2*V=m2/μ*R*T, где p1=100 000 Па, p2=50 000Па, m1=ν1*μ=5/22,4*0,029=0,0065 кг, m2 - масса воздуха в баллоне после утечки. Разделив второе уравнение на первое, получим равенство p2/p1=m2/m1, откуда m2=p2/p1*m1=50000/100000*0,0065=0,003125 кг. Тогда из баллона вытек воздух массой m=m1-m2=0,003125 кг