Question

Балон об’ємом 10 л заповнено азотом під тиском 8 МПа за температури 20 °С. Яка маса азоту міститься в балоні, якщо молярна маса азоту становить 0,028 кг/моль

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:Для решения этой задачи нужно использовать уравнение состояния газов:

pV = nRT,

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

Переведем давление газа в паскали, температуру - в кельвины, и найдем количество вещества газа в баллоне:

p = 8 МПа = 8 * 10^6 Па

V = 10 л = 0,01 м^3

T = 20 °C + 273,15 = 293,15 K

n = pV/(RT) = (8 * 10^6 Па * 0,01 м^3)/(8,314 Дж/(моль*К) * 293,15 K) = 0,003215 моль

Найдем массу азота, умножив количество вещества на молярную массу:

m = n * M = 0,003215 моль * 0,028 кг/моль = 0,00009002 кг = 0,09002 г

Таким образом, в балоне массой 10 л, заполненном азотом под давлением 8 МПа и при температуре 20 °C, содержится примерно 0,09002 г азота.

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо скористатися рівнянням ідеального газу:

PV = nRT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини (в даному випадку, молі азоту), R - універсальна газова стала, T - температура газу.

Молярна маса азоту дає нам зв'язок між кількістю речовини і масою:

маса = молярна маса * кількість речовини.

Ми маємо дані: V = 10 л = 0.01 м^3 (так як 1 л = 0.001 м^3), P = 8 МПа = 8 * 10^6 Па, T = 20 °С = 293 К, молярна маса азоту = 0.028 кг/моль.

Спочатку знайдемо кількість речовини (молі азоту) за формулою ідеального газу:

PV = nRT, n = PV / RT.

Підставимо відомі значення:

n = (8 * 10^6 Па * 0.01 м^3) / (8.314 Дж/(моль*К) * 293 К).

Розрахуємо це значення:

n ≈ 0.00305 моль.

Тепер обчислимо масу азоту:

маса = молярна маса * кількість речовини, маса = 0.028 кг/моль * 0.00305 моль.

Розрахуємо це значення:

маса ≈ 0.0000854 кг.

Таким чином, маса азоту, яка міститься в балоні, становить приблизно 0.0000854 кг.