Question

Определите плотность азота при температуре t = 7°C и давлении p = 83 кПa

Answer 1

ДАНО:

T = 7° C = 280 К
P = 83 кПа = 83 • 10^3 Па
M( N2 ) = 28 • 10^( - 3 ) кг/моль

НАЙТИ: p ( плотность )
________________________

РЕШЕНИЕ:

Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

РV = ( m/M ) • R • T
P • ( m/p ) = ( m/M ) • R • T
P/p = R • T / M

p = P • M / R • T

Подставляем все данные и находим искомую величину:

р = 83 • 10^3 • 28 • 10^( -3 ) / 8,31 • 280 = ( примерно ) 1 кг/м^3


ОТВЕТ: р = 1 кг/м^3.

Answer 2

Для определения плотности азота при заданных условиях (температуре и давлении), нам понадобится знание уравнения состояния и некоторых физических констант.

Уравнение состояния, которое описывает поведение идеального газа, выглядит следующим образом:

pV = nRT

где: p - давление газа (в паскалях), V - объем газа (в метрах кубических), n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (около 8.314 Дж/(моль·К)), T - абсолютная температура газа (в Кельвинах).

Переведем заданные значения температуры и давления в соответствующие единицы:

Температура t = 7°C = 7 + 273.15 = 280.15 К Давление p = 83 кПа = 83 000 Па

Теперь, чтобы определить плотность азота (ρ), нам нужно знать молярную массу азота (M). Молярная масса азота равна приблизительно 28.02 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать плотность азота по формуле:

ρ = (p * M) / (RT)

где M - молярная масса азота.

Подставим известные значения:

ρ = (83,000 Па * 28.02 г/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 280.15 К)

Выполним расчет:

ρ ≈ 1.167 г/л

Таким образом, плотность азота при температуре 7°C и давлении 83 кПа составляет примерно 1.167 г/л.