Question

в один из летних дней барметр покозалдавление 730мл.рт.ст., а термометр 30°.В зимний день покозания этих приборов были такими давление 780мл. рт.ст., и температуру -30°.Сравните плотности воздуха в эти дни?

Answer 1

1) PV = nRT

Кол-во молей в данном смлучае:

n = 32/32 = 1

Тогда: PV = RT = 8,31*283 = 2351,7

Уравнение изотермы:

Это гипербола в координатах P,V. (см. рисунок во вложении)

2) PV = RT = 8,31*390=3240,9

Уравнение изотермы:

Гипербола в координатах P,V. (см. рисунок во вложении)

3) Уравнение состояния:

PV=(mRT)/M

Или поделив на V получим выражение для плотности:

ρ=

Пользуясь формулой перевода из мм.рт.ст в Па выразим давления:

Р1 = 730*133,3 = 97,3 кПа

Р2 = 780*133,3 = 104 кПа

Вычислим плотности воздуха:

ρ1 = 

ρ2 = 

Видим, что плотность морозного воздуха примерно в 1,49/1,12 = 1,33  разабольше плотности теплого воздуха.

Answer 2

Для сравнения плотности воздуха в летний и зимний дни, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

pV = nRT,

где p - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

При сравнении плотности воздуха в разные дни можно использовать отношение плотностей, которое может быть выражено как:

ρ = (pM) / RT,

где ρ - плотность, M - молярная масса воздуха.

Поскольку мы сравниваем два разных дня, то для каждого дня нам необходимо вычислить плотность воздуха отдельно.

Для летнего дня:

p = 730 мм рт. ст. T = 30°C + 273,15 = 303,15 K R = 8,31 Дж / (моль × К) M = 28,97 г / моль

ρ = (pM) / RT = (730 мм рт. ст. × 28,97 г / моль) / (8,31 Дж / (моль × К) × 303,15 K) ≈ 1,145 кг / м³

Для зимнего дня:

p = 780 мм рт. ст. T = -30°C + 273,15 = 243,15 K R = 8,31 Дж / (моль × К) M = 28,97 г / моль

ρ = (pM) / RT = (780 мм рт. ст. × 28,97 г / моль) / (8,31 Дж / (моль × К) × 243,15 K) ≈ 1,410 кг / м³

Таким образом, плотность воздуха в зимний день (1,410 кг / м³) больше, чем в летний день (1,145 кг / м³).