Question

Стальной баллон наполнен азотом при температуре 12 °С. Давление азота 15 МПа. Найти плотность азота при этих условиях.

Answer 1

T=285 K    p=15*10^6 Па   M=0.028 кг/моль   po=?

===

p=po*R*T/M

po=p*M/(R*T)=15*10^6*0.028/(8.31*285)=177.3 кг/м3

===========================================

Answer 2

PM=pRT

p=PM/RT=15*10^6*28*10^-3/8,31*285=1773 кг/м3

Answer 3

Для нахождения плотности азота при заданных условиях нам потребуется учитывать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

PV = nRT,

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

Для начала преобразуем давление в паскали:

15 МПа = 15 * 10^6 Па.

Затем преобразуем температуру в кельвины:

Т(°C) = T(K) - 273.15.

T(K) = 12 + 273.15 = 285.15 K.

Учитывая, что азот является диатомным газом (N2), у нас есть уравнение состояния для молярного объема:

PV = N2RT,

где N2 - количество молекул азота.

Поскольку нам не дано количество молекул (N2), мы не можем точно определить плотность. Однако мы можем найти относительную плотность, используя следующее соотношение:

P(отн) = PM / RT,

где P(отн) - относительное давление, PM - молярная масса газа (для N2 равна 28 г/моль), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), а T - температура в кельвинах.

Подставим известные значения и вычислим относительную плотность:

P(отн) = (15 * 10^6 Па) / ((8.314 Дж/(моль·К)) * 285.15 K) ≈ 689.6 моль/(м·К).

Таким образом, относительная плотность азота при заданных условиях составляет около 689.6 моль/(м·К).