Question

На сколько уменьшилась масса воздуха в классном кабинете V=150^(3) в последствии повышения температуры на 11°С , если начальная температура 16°С . Атмосферное давление всё время было нормальным . Молярная масса воздуха 29 г/моль

Answer 1

из ур-ия менделеева клайперона m = M*p*V / kT

Δm = M*p*V/R (1/T2 - 1/T1) = 0,029*10^5*150 / 8,31 (1/289 - 1/300) = 34 г

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом Гей-Люссака, который гласит, что объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре при постоянном давлении. Формула закона Гей-Люссака выглядит следующим образом:

(V1 / T1) = (V2 / T2),

где V1 и T1 - начальный объем и температура газа, V2 и T2 - конечный объем и температура газа.

Молярная масса воздуха нам не понадобится для этой задачи, поскольку она не участвует в данном уравнении.

Итак, давайте решим задачу:

Изначально V1 = 150^3 (объем классного кабинета в кубических сантиметрах), а T1 = 16°C + 273.15 (переведем в Кельвины).

V1 = 150^3 = 3,375,000 см^3, T1 = 16°C + 273.15 = 289.15 K.

Теперь у нас есть V1 и T1. После повышения температуры на 11°C, мы получим T2 = 16°C + 11°C + 273.15 = 300.15 K.

Теперь мы можем найти V2:

(V1 / T1) = (V2 / T2).

V2 = (V1 * T2) / T1, V2 = (3,375,000 * 300.15) / 289.15, V2 ≈ 3,500,619.94 см^3.

Теперь мы знаем конечный объем V2, и мы также знаем, что атмосферное давление остается нормальным. Поскольку масса воздуха пропорциональна его объему, то мы можем вычислить изменение массы воздуха:

Изменение массы = Начальная масса - Конечная масса.

Масса воздуха пропорциональна его объему и плотности. Плотность воздуха изменится из-за изменения температуры, но изменение плотности незначительно, если давление остается постоянным.

Таким образом, можно сказать, что изменение массы воздуха пропорционально изменению его объема:

Изменение массы = Начальная масса * (V2 - V1) / V1.

Теперь, чтобы найти изменение массы воздуха, нам нужно знать его начальную массу.

Массу воздуха (m1) в начальном состоянии можно вычислить, зная его объем и молярную массу (29 г/моль):

m1 = V1 * (1 моль / 24,045 м^3) * молярная масса воздуха, m1 = 3,375,000 * (1 / 24,045) * 29, m1 ≈ 3,894,890.04 г.

Теперь, чтобы найти изменение массы, вычислим:

Изменение массы = 3,894,890.04 * (3,500,619.94 - 3,375,000) / 3,375,000, Изменение массы ≈ 96,686.96 г.

Итак, масса воздуха уменьшилась примерно на 96,686.96 грамма после повышения температуры на 11°C.