Question

Срочно!!!!! В баллон емкостью V=8 л поместили азот массой m1=1,4 кг при температуре t1=227°C. На сколько изменится давление азота в баллоне при повышении температуры на Δt=100 °C, если 80% азота будет выпущено?

Answer 1

Ответ: на 20МПа уменьшится

Answer 2

Для решения этой задачи вам потребуется использовать уравнение состояния идеального газа:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,

где P1, V1, и T1 - давление, объем и температура в начальном состоянии соответственно, а P2, V2, и T2 - давление, объем и температура в конечном состоянии соответственно.

Масса азота в баллоне, которая остается после выпуска 80%, будет:

m2 = m1 * (1 - 0.8) = 0.2 * m1 = 0.2 * 1.4 кг = 0.28 кг.

Теперь мы можем найти объем азота в конечном состоянии, используя уравнение состояния идеального газа:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2.

Мы знаем, что V1 = 8 л, T1 = 227°C + 273.15 = 500.15 K и m1 = 1.4 кг. Мы также знаем, что 1 моль азота имеет массу приблизительно равную 28 г. Таким образом, масса m2 = 0.28 кг составляет:

n2 = m2 / M = 0.28 кг / 0.028 кг/моль ≈ 10 моль.

Теперь, для молекул идеального газа, у которых V2, T2 и n2 известны, можно найти P2:

P2 = n2 * R * T2 / V2,

где R - универсальная газовая постоянная (R ≈ 8.314 Дж/(моль·К)).

Так как нам дано Δt = 100°C, температура в конечном состоянии будет:

T2 = t1 + Δt = 227°C + 100°C = 327°C = 327 + 273.15 = 600.15 K.

Теперь мы можем найти P2:

P2 = 10 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 600.15 К / V2.

Теперь, чтобы найти P1, нужно также использовать уравнение состояния идеального газа в начальном состоянии:

P1 = n1 * R * T1 / V1,

где n1 - количество молей азота в начальном состоянии. Массу m1 = 1.4 кг мы уже преобразовали в количество молей:

n1 = m1 / M = 1.4 кг / 0.028 кг/моль ≈ 50 моль.

Теперь можем найти P1:

P1 = 50 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 500.15 К / 8 л.

Теперь мы можем найти изменение давления:

ΔP = P2 - P1.

Остается подставить значения и рассчитать:

P2 = 10 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 600.15 К / V2, P1 = 50 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 500.15 К / 8 л, ΔP = P2 - P1.

Из-за неполноты данных, так как у нас нет информации о объеме V2 после выпуска 80% азота, невозможно дать конкретный ответ на этот вопрос. Если у вас есть информация о значении V2 после выпуска, можно продолжить расчет.