Question

Задач по физике. даю 35 баллов 1)В сосуде вместимостью 0,005 м3 содержится водород массой 0,83 г при температуре 27°С. Определите давление газа. 2)0,08 м3 водорода при температуре 336 К создают давление 6.105 Па. Как изменится объем газа, если газ привести к нормальным условиям? 3)Баллон с газом нагрели от 5℃ до 45 ℃. Как изменилось давление газа в баллоне?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

$PV = \dfrac m \mu RT \Rightarrow P = \dfrac{mRT}{\mu V} = \dfrac{0.00083*8.31*300}{0.002*0.005} = 206919~Pa$

2)

$\dfrac{P_1V_1}{T_1} = \dfrac{P_2V_2}{T_2} \Rightarrow V_2 = \dfrac{P_1V_1T_2}{P_2T_1} = \dfrac{6*10^5*0.08*293}{10^5*336} = 0.4186~m^3$

3)

$V = const\\\\\dfrac{P_1}{T_1} = \dfrac{P_2}{T_2} \Rightarrow \dfrac{P_2}{P_1} = \dfrac{T_2}{T_1} = \dfrac{318}{278} = 1.144$

увеличилось в 1,144 раза

Answer 2

Давайте рассмотрим каждую задачу по очереди:

1. Давление газа можно найти с использованием уравнения состояния идеального газа:

$PV = nRT$

где: $P$ - давление газа, $V$ - объем сосуда, $n$ - количество вещества (в молях), $R$ - универсальная газовая постоянная, $T$ - абсолютная температура.

Переведем температуру в Кельвины:

$T = 27 + 273 = 300 K$

Масса водорода:

$m = 0.83 g = 0.00083 kg$

Молярная масса водорода ($M_H$) примерно равна 1 g/mol, что равно 0.001 kg/mol.

Количество вещества ($n$) можно найти:

$n = \frac{m}{M_H} = \frac{0.00083 kg}{0.001 kg/mol} = 0.83 mol$

Теперь мы можем найти давление:

$P = \frac{nRT}{V} = \frac{(0.83 mol)(8.31 J/(mol \cdot K))(300 K)}{0.005 m^3} \approx 39924.6 Pa \approx 40 kPa$

Ответ: Давление газа составляет примерно 40 кПа.

2. Для этой задачи используем закон Бойля-Мариотта, который гласит:

$P_1V_1 = P_2V_2$

Начальные условия:

$V_1 = 0.08 m^3$

$P_1 = 6.105 \times 10^4 Pa$

Температура в Кельвинах: $T_1 = 336 K$

Нормальные условия имеют давление $P_2 = 1 atm = 101325 Pa$ и температуру $T_2 = 273 K$.

Подставим значения и решим для $V_2$:

$P_1V_1 = P_2V_2$

$(6.105 \times 10^4 Pa)(0.08 m^3) = (101325 Pa)V_2$

$V_2 \approx 0.048 m^3$

Ответ: Объем газа при нормальных условиях составит примерно 0.048 м³.

3. Для этой задачи используем закон Шарля, который гласит:

$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$

Начальные условия:

$T_1 = 5 + 273 = 278 K$

$T_2 = 45 + 273 = 318 K$

Начальный объем $V_1$ неизвестен, а конечный объем $V_2$ тоже неизвестен.

Мы можем упростить уравнение, подставив известные значения:

$\frac{V_1}{278 K} = \frac{V_2}{318 K}$

Теперь решим для $V_2$:

$V_2 = \frac{318 K}{278 K} \cdot V_1 \approx 1.142 V_1$

Ответ: При нагревании до 45 ℃ объем газа увеличится примерно в 1.142 раза.