Question

. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа и при температуре 27С После того, как из баллона было взято 6,5 г гелия, температура понизилась до 17С К . Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. Молярная масса гелия 4 г/моль.

Answer 1

Ответ:

~0,6 МПа

Объяснение:

См.фото

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление газа (в Паскалях) V - объем газа (в метрах кубических) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T - температура (в Кельвинах)

Давление и объем газа остаются постоянными, так как баллон не расширяется, и его объем равен 10 литрам. Молярная масса гелия (M) равна 4 г/моль.

Сначала давление гелия в баллоне при изначальных условиях:

P1 = 1 МПа = 1,000,000 Па V = 10 л = 0.01 м^3 T1 = 27°C = 27 + 273 = 300 K

Найдем количество вещества гелия (n1) в баллоне, используя уравнение состояния идеального газа:

P1V = n1RT1

n1 = (P1V) / (RT1) n1 = (1,000,000 Па * 0.01 м^3) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300 K) n1 ≈ 40.16 моль

Теперь найдем количество гелия, которое было взято из баллона (n2), используя массу и молярную массу гелия:

n2 = масса / молярная масса n2 = 6.5 г / 4 г/моль n2 = 1.625 моль

Теперь найдем количество гелия, оставшегося в баллоне (n3):

n3 = n1 - n2 n3 ≈ 40.16 моль - 1.625 моль ≈ 38.535 моль

Теперь мы можем найти новую температуру (T2), когда 6,5 г гелия было взято из баллона:

P1V = n3RT2

T2 = (P1V) / (n3R) T2 = (1,000,000 Па * 0.01 м^3) / (38.535 моль * 8.314 Дж/(моль·К)) T2 ≈ 331.4 K

Теперь у нас есть новая температура и количество вещества в баллоне, и мы можем найти давление (P3) с использованием того же уравнения:

P3 = (n3RT2) / V P3 = (38.535 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 331.4 K) / 0.01 м^3 P3 ≈ 1,000,000 Па

Таким образом, давление гелия, оставшегося в баллоне, составляет приблизительно 1 МПа.