Question

Какую температуру T имеет масса m=5 азота, занимающего объём V=345 см(в кубе) при давлении p=2 МПа?

Answer 1

P*V*M=m*R*T
T=P*V*M/m*R=2*10^6*345*10^-6*28*10^-3/5*8,31=      

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение состояния газа, которое связывает давление, объем, температуру и количество вещества газа. В данном случае мы имеем заданные значения давления, объема и количества вещества газа, и нам нужно найти температуру.

Уравнение состояния газа, которое мы будем использовать, называется уравнением Ван-дер-Ваальса:

(p + a * (n/V)^2) * (V - n * b) = n * R * T

где p - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, T - его температура, R - универсальная газовая постоянная, a и b - параметры, зависящие от конкретного вида газа.

Для азота значения параметров a и b равны:

a = 1.39 Па * м^6 / моль^2 b = 0.0391 л / моль

Переведем объем газа в м^3 и давление в Па:

V = 345 см^3 = 0.345 л = 0.000345 м^3 p = 2 МПа = 2 * 10^6 Па

Теперь мы можем подставить все известные значения в уравнение Ван-дер-Ваальса и решить его относительно T:

(p + a * (n/V)^2) * (V - n * b) = n * R * T

(2 * 10^6 Па + 1.39 Па * м^6 / моль^2 * (5 моль / 0.000345 м^3)^2) * (0.000345 м^3 - 5 моль * 0.0391 л / моль) = 5 моль * 8.31 Дж / (моль * К) * T

После подстановки и упрощения получаем:

T = (2 * 10^6 Па + 24.61 Па) * (0.000345 м^3 - 0.1955 л) / (5 моль * 8.31 Дж / (моль * К)) = 521.8 K

Ответ: температура массы азота равна 521.8 К.