Question

В баллоне объемом 16,6 м3 находится 20 кг азота при температуре 300 К .Каково давление этого газа?

Answer 1

Дано: V = 16.6 м³, m = 20 кг, T = 300 K, μ = 28 × 10⁻³ кг/моль
Найти: p - ?
Решение:
$\boxed{pV = \dfrac{m}{\mu}RT } \ ; \ p = \dfrac{mRT}{V\mu} \\ \\ p = \dfrac{20*8.31*300}{16.6*28*10^{-3}} = 107271 \ [\Pi a] \approx 107 \ [k\Pi a]$
Ответ: p = 107 кПа

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Сначала нам необходимо определить количество вещества газа (n). Для этого воспользуемся молярной массой азота (M = 28 г/моль) и массой азота в баллоне (m = 20 кг = 20000 г):

n = m/M = 20000 г / 28 г/моль ≈ 714,29 моль.

Теперь мы можем вычислить давление (P). Подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа:

P * V = n * R * T,

где V = 16,6 м³, R ≈ 8,314 Дж/(моль·К), T = 300 К.

P * 16,6 м³ = 714,29 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К.

P = (714,29 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К) / 16,6 м³.

P ≈ 3595,04 Па.

Таким образом, давление азота в баллоне составляет около 3595,04 Па (паскаля).