Question

Определите массу углекислого газа (CO2)находящегося в баллоне вместимостью 20л под давлением 830кПа, при температуре 17градусов

Answer 1

Дано:
M = 44*10⁻³ кг/моль
V = 20 л = 20*10⁻³
p = 830 кПа = 830*10³ Па
t = 17⁰      T = 273+17 = 290 К
____________
m - ?

Уравнение Менделеева-Клапейрона:
p*V = m*R*T/M
m = p*V*M / (R*T) = 830*10³ *20*10⁻³*44*10⁻³ /(8,31*290) ≈ 0,3 кг
 

Answer 2

Для определения массы углекислого газа (CO2) в баллоне, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

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)

Для начала, переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины:

Т(К) = Т(°C) + 273.15 Т(К) = 17°C + 273.15 = 290.15 K

Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа (n):

n = PV / RT

где: P = 830 кПа = 830,000 Па (паскалей) (потому что 1 кПа = 1000 Па) V = 20 л = 0.02 м³ (потому что 1 л = 0.001 м³) R = 8.314 Дж/(моль·К) T = 290.15 K

n = (830,000 Па * 0.02 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 290.15 K)

Выполним вычисления:

n ≈ 0.9307 моль

Теперь, чтобы определить массу углекислого газа (CO2), воспользуемся молекулярной массой CO2, которая составляет примерно 44.01 г/моль.

Масса CO2 = n * молекулярная масса CO2

Масса CO2 = 0.9307 моль * 44.01 г/моль ≈ 40.97 г

Таким образом, масса углекислого газа в баллоне составляет примерно 40.97 грамм.