Question

Определить массу газа, находящегося в баллоне емкостью V = 25 л при температуре t = - 23 °С и давлении p = 2,026·105 Па. Плотность газа при нормальных условиях ρ = 2 кг/м3.

Answer 1

Ответ:

m=0,1106196 кг

Объяснение:

pv=NRT

N-ню

N=$\frac{m}{M}$

нормальные условия - это t=0 C т.е T=273 К

p= 100000 Па

R = 8,31 - универсальная газовая постоянная

найдем M газа

M=$\frac{p`RT}{p}$ p` - плотность газа

M=2*8,31*273/100000 = 0,0453726 кг/моль

$m=\frac{pVM}{RT}$

V=25л = 0,025 м^3

t= -23C  T =250 К

m= (2,026·10^5*0,025*0,0453726)/(8,31*250)= 0,1106196 кг

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

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 - абсолютная температура (в кельвинах).

Сначала мы должны преобразовать заданные величины в соответствующие единицы измерения. Давление задано в паскалях, температура в градусах Цельсия, а объем в литрах. Давление и объем нужно преобразовать в соответствии с СИ (Международной системой единиц):

1 л = 0,001 м³ 1 °C = 273,15 К

Теперь мы можем перейти к расчетам:

1. Преобразуем температуру в кельвины: T(К) = T(°C) + 273.15 T(К) = -23°C + 273.15 = 250.15 K

2. Преобразуем объем в метры кубические: V(м³) = V(л) * 0.001 V(м³) = 25 л * 0.001 = 0.025 м³

3. Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения количества вещества (n):

PV = nRT

n = (P * V) / (R * T) n = (2.026 * 10^5 Па * 0.025 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 250.15 K) n ≈ 193.09 моль

4. Теперь, когда у нас есть количество вещества (в молях), мы можем найти массу газа, используя его плотность при нормальных условиях:

масса = количество вещества (моль) * молярная масса (кг/моль)

Молярная масса газа можно найти, зная его химический состав. Предположим, что это абсолютно идеальный газ, например, азот (N2), который имеет молярную массу примерно 28 г/моль. Молярная масса молекулы азота равна 28 г/моль.

масса = 193.09 моль * 28 г/моль = 5415.32 г

Теперь давайте преобразуем массу в килограммы, разделив на 1000:

масса ≈ 5415.32 г / 1000 = 5.42 кг

Итак, масса газа в баллоне объемом 25 л при температуре -23 °C и давлении 2,026·10^5 Па составляет около 5.42 килограмма, при условии, что газ подобен азоту.