Question

У балоні об’ємом 50 л знаходиться газ під тиском 2 МПа при температурі 27оС. Визначити молярну масу газу. Відповідь запишіть у грамах.

Answer 1

Ответ:

Молярна маса даного газу дорівнює 1,9 · 10⁻³ г/моль.

Объяснение:

ДАНО:

V = 50 л = 0,05 м³

T = 27 °С = 300 К

p = 2 МПа = 2 * 10⁶ Па

m = 80 г = 0,08 кг

M - ?

РОЗВ'ЯЗАННЯ:

Використаємо рівняння Менделєєва-Клапейрона.

$\displaystyle pV = \frac{mRT}{M}$

Виразимо з нього молярну масу М:

$\displaystyle M = \frac{mRT}{pV}$

R = 8,31 Дж/(К · моль) - універсальна газова стала.

Обчислимо значення молярної маси газу:

$\displaystyle M = \frac{0,08*8,31*300}{2*10^6*0,05} =1,9*10^{-3}$ (г/моль)

Answer 2

Для визначення молярної маси газу, спочатку використаємо рівняння стану ідеального газу: PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала, T - температура.

Спочатку переведемо тиск з мегапаскалів в паскалі: 2 МПа = 2 * 10^6 Па.

Також переведемо температуру в кельвіни: 27°C = 27 + 273 = 300 K.

Тепер підставимо відомі значення у рівняння ідеального газу: (2 * 10^6 Па) * (50 л) = n * (8.314 Дж/(моль·K)) * (300 K).

Отримаємо: n = (2 * 10^6 Па * 50 л) / (8.314 Дж/(моль·K) * 300 K) = 12500000 / 2494.2 ≈ 5014 моль.

Тепер визначимо молярну масу газу, використовуючи формулу: молярна маса = маса / кількість молей.

Для цього потрібно знати масу газу. Оскільки ми не знаємо, який саме газ знаходиться в балоні, ми не можемо точно визначити його масу. Тому відповідь буде залежати від конкретного газу, який знаходиться в балоні.

Проте, якщо ми припустимо, що газ є ідеальним газом, то його молярна маса була б дорівнює масі газу, яка вимірюється в грамах, поділеній на кількість молей. Наприклад, якщо ми припустимо, що газ - це азот (N2), то його молярна маса близько 28 г/моль.

Отже, відповідь буде залежати від конкретного газу, який знаходиться в балоні.