Question

В баллоне объемом 0,2 м 3 находится гелий под давлением 105 Па при температуре 17 С. После подкачивания гелия давление повысилось до 3 10 5 Па ,а температура увеличилась до 47 С. Насколько увеличилась масса гелия

Answer 1

Правильно ли я записал 3*105? Или должно быть 3015?

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

pV = nRT,

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

Для расчета массы гелия необходимо знать количество вещества, которое содержится в баллоне. Для этого можно использовать формулу:

n = PV / RT,

где P, V и T - давление, объем и температура гелия соответственно.

Изначально количество вещества в баллоне равно:

n1 = (105 Па * 0,2 м^3) / (8,31 Дж / (моль * К) * 290 К) = 0,0105 моль.

После подкачивания гелия, количество вещества изменится, но объем останется прежним (предполагаем, что температура и давление равномерно распределились по объему баллона):

n2 = (3*10^5 Па * 0,2 м^3) / (8,31 Дж / (моль * К) * 320 К) = 0,0242 моль.

Увеличение количества вещества:

Δn = n2 - n1 = 0,0242 моль - 0,0105 моль = 0,0137 моль.

Теперь можно вычислить массу гелия, зная его количество вещества:

m = n * M,

где M - молярная масса гелия (4 г/моль).

Масса гелия до подкачивания:

m1 = 0,0105 моль * 4 г/моль = 0,042 г.

Масса гелия после подкачивания:

m2 = 0,0242 моль * 4 г/моль = 0,097 г.

Увеличение массы гелия:

Δm = m2 - m1 = 0,097 г - 0,042 г = 0,055 г.

Ответ: масса гелия увеличилась на 0,055 г.