Question

1)Определить температуру водорода массой 8 г, если при обьеме 0.04 метра в кубе он оказывает давление 166.2кПа. 2)Чему равна концентрация идеального одноатомного газа при темпертатуре 27 градусов, если он производит давление 103.5 кПа. 3)При изохорном процессе температура увеличилась с 27 градусов до 177. Каким стало давление газа если первоначальное давление было 12кПа. 4)При изотермическом процессе давление идеального газа увеличилось с 2,5 МПа до 9 МПа. Чему стал равен конечный обьём газа, если начальный обьём 4,5л? Как изменился обьём (увеличился или уменьшился)?

Answer 1

1) pV=mRT/μ

T = pVμ/mR = 200 K

2) p=nkT

n = p/kT = 250*10²³ m⁻³

3) p₁/T₁=p₂/T₂

p₂=p₁T₂/T₁=18 кПа

4) p₁V₁=p₂V₂

V₂=p₁V₁/p₂ = 1.25 л

V₁>V₂

Answer 2

Для решения данных задач, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT

где: P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж/(моль·К) или R = 0.0821 л·атм/(моль·К)), T - абсолютная температура газа в кельвинах.

Перед решением задачи, нам необходимо преобразовать данные в правильные единицы измерения.

1. Определить температуру водорода массой 8 г, если при объеме 0.04 метра в кубе он оказывает давление 166.2 кПа.

Сначала найдем количество вещества газа (n) в молях:

n = масса / молярная масса молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

n = 8 г / 2 г/моль = 4 моль

Теперь можем найти температуру (T) в кельвинах:

T = PV / nR

T = (166.2 кПа) * (0.04 м³) / (4 моль * 8.314 Дж/(моль·К))

Примечание: В данном случае, объем (V) должен быть переведен в кубические метры, а давление (P) - в паскали.

T ≈ 199 K

2. Чему равна концентрация идеального одноатомного газа при температуре 27 градусов, если он производит давление 103.5 кПа.

Переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины:

T = 27°C + 273.15 ≈ 300.15 K

Для идеального газа:

PV = nRT

n/V = P / RT

Теперь можем найти концентрацию (n/V) в моль/м³:

n/V ≈ (103.5 кПа) / (8.314 Дж/(моль·К) * 300.15 К)

Примечание: В данном случае, давление (P) должно быть переведено в паскали, а температура (T) - в кельвины.

n/V ≈ 0.041 моль/м³

3. При изохорном процессе температура увеличилась с 27 градусов до 177°C. Каким стало давление газа, если первоначальное давление было 12 кПа.

Так как процесс изохорный (при постоянном объеме), то количество вещества газа (n) не изменяется.

Начальная температура (T1) = 27°C + 273.15 ≈ 300.15 K Конечная температура (T2) = 177°C + 273.15 ≈ 450.15 K

Используем закон Гей-Люссака (отношение давлений при постоянном объеме и постоянном количестве вещества):

P1 / T1 = P2 / T2

где P1 - первоначальное давление, P2 - конечное давление.

Теперь найдем конечное давление (P2):

P2 = P1 * (T2 / T1)

P2 = 12 кПа * (450.15 K / 300.15 K)

P2 ≈ 18 кПа

4. При изотермическом процессе давление идеального газа увеличилось с 2,5 МПа до 9 МПа. Чему стал равен конечный объем газа, если начальный объем 4,5 л? Как изменился объем (увеличился или уменьшился)?

Так как процесс изотермический (при постоянной температуре), то уравнение состояния газа принимает вид:

P1 * V1 = P2 * V2

где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, P2 и V2 - конечное давление и объем газа.

Переведем давления из мегапаскалей в паскали:

P1 = 2.5 МПа = 2.5 * 10^6 Па P2 = 9 МПа = 9 * 10^6 Па

Теперь найдем конечный объем (V2):

V2 = (P1 * V1) / P2

V2 = (2.5 * 10^6 Па * 4.5 л) / (9 * 10^6 Па)

V2 ≈ 2.25 л

Объем уменьшился до 2.25 л.