Question

Прошу помогите ответить на вопросы 1. Как изменяется масса и плотность воздуха в помещении при повышении температуры воздуха?2. На сосуд под давлением попал газ и уменьшил его объем в 8 раз. Как изменилось давление, если температура оставалась постоянной?3. Для садоводства садовник использовал специальное устройство, состоящее из закрытого контейнера, ручного насоса и насадки. В 6-литровый контейнер он налил 4 л жидкости и всасывал воздух до 2 × 10 ^ 5 Па. Предполагая температуру воздуха 20 ° C, определите массу воздуха при 29 * 10^-3 kg/m^3 следующим образом: (a)сколько массы воздуха в контейнере; (б) сколько литров жидкости осталось в контейнере, когда давление воздуха в нем достигло атмосферного давления; (c) должен ли садовник все еще рисовать на воздухе, чтобы распылить всю жидкость​

Answer 1

масса газа атмосферы Земли на единицу объема или удельная масса воздуха при естественных условиях. Плотность воздуха является функцией от давления, температуры и влажности. Обычно стандартной величиной плотности воздуха на уровне моря в соответствии с Международной стандартной атмосферой принимается значение 1,2250 кг/м³, которая соответствует плотности сухого воздуха при 15 °С и давлении 101330 Па.

Плотность воздуха

{\displaystyle \rho ={\frac {m}{V}}}\rho ={\frac {m}{V}}

Сори только могу ответить на 1

Answer 2

1. При повышении температуры воздуха, его масса остается примерно const и изменяется только объем. Это связано с законами идеального газа. При увеличении температуры воздуха его объем расширяется, но масса остается примерно одинаковой, так как молекулы воздуха не создаются или не уничтожаются при изменении температуры. Плотность воздуха (масса на единицу объема) уменьшается с повышением температуры, так как при расширении объема масса остается прежней, но распределяется на больший объем.

2. По закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре давление и объем газа обратно пропорциональны друг другу. Если объем уменьшился в 8 раз, то давление увеличилось в 8 раз.

3. (a) Для определения массы воздуха в контейнере можно использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление воздуха, V - объем, n - количество вещества (в данном случае воздуха), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в абсолютных единицах (Кельвины).

Сначала переведем температуру из °C в Кельвины: 20 °C + 273.15 = 293.15 K

Теперь можем рассчитать количество вещества воздуха (n1) при начальных условиях: P1 = 2 × 10^5 Па V1 = 6 л = 0.006 м^3 (переводим в метры кубические) R = 8.314 Дж/(моль·К) (универсальная газовая постоянная)

n1 = (P1 * V1) / (R * T) = (2 × 10^5 * 0.006) / (8.314 * 293.15) ≈ 0.040 моль

Теперь рассчитаем массу воздуха в контейнере, зная массу одного молекулы воздуха (29 × 10^-3 кг/моль): Масса воздуха = масса одной молекулы * количество молекул = 29 × 10^-3 * 0.040 ≈ 0.00116 кг (или 1.16 г)

(б) Когда давление воздуха в контейнере достигло атмосферного давления, оно стало равным 101325 Па (стандартное атмосферное давление).

Для определения оставшегося объема (V2) используем уравнение состояния идеального газа для второго состояния: P2 = 101325 Па V2 = ?

n2 (количество вещества остается const) = n1 ≈ 0.040 моль

V2 = (n2 * R * T) / P2 = (0.040 * 8.314 * 293.15) / 101325 ≈ 0.0046 м^3 (или 4.6 л)

(с) Когда давление воздуха в контейнере стало равным атмосферному, остаток жидкости не будет распыляться, так как насоса станет недостаточно мощным, чтобы поддерживать достаточное давление для распыления жидкости.