Question

Знайти температуру азоту (N 2 ) масою 100 г, при якої протікає ізотермічний процес, якщо добуток тиску на об’єм дорівнює 11,87 кПа∙м3 . Молекулярна маса молекули азоту Mr дорівнює 28 а.о.м.

Answer 1

Ответ: 400 К

Объяснение:

pV=$\frac{m}{M}$RT- закон Менделеева-Клапейрона*, через нього ми виражаемо Т - температура.

Т=$\frac{pVM}{Rm}$ підставивши значення з умови

T=$\frac{11.8*28}{8.31*0.1}$ = 400 K ( кельвінів)

Answer 2

Для вирішення цього завдання використаємо ідеальний газовий закон, який визначає залежність між тиском, об'ємом і температурою газу. Закон має вигляд: PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини (в молях), R - універсальна газова стала, T - температура.

Молекулярна маса азоту (N2) дорівнює 28 а.о.м. Тому молярна маса (M) азоту дорівнює 28 г/моль.

Маса азоту (m) дорівнює 100 г.

Кількість речовини (n) можна знайти, використовуючи формулу n = m/M:

n = 100 г / 28 г/моль ≈ 3.57 моль.

Тепер, враховуючи, що процес є ізотермічним (температура постійна), ми можемо записати рівняння:

P * V = n * R * T,

де P * V = 11.87 кПа * м^3 = 11.87 кДж/моль (1 кПа * м^3 = 1 кДж/моль за умови, що температура виражена в кельвінах).

Підставляючи відомі значення:

11.87 кДж/моль = 3.57 моль * R * T.

Тепер можемо вирішити рівняння щодо T:

T = (11.87 кДж/моль) / (3.57 моль * R).

Значення універсальної газової сталої R дорівнює 8.314 Дж/(моль·К).

Підставляючи це значення:

T = (11.87 кДж/моль) / (3.57 моль * 8.314 Дж/(моль·К)).

Обчислюючи це вираз, отримаємо значення температури (T) у кельвінах.