Question

в баллон объемом 8,31 л запускается каждую секунду 2 гр водорода . сколько минут потребуется , чтобы довести давление в баллоне до 180 кПа. температура газа 27

Answer 1

V=8.31*10^-3 м3      p=180*10^3 Па    m1=2*10^-3 кг     M=2*10^-3 кг/моль   T=300 K     t1=60 c           t2=?
==============================
p*V=(m/M)*R*T
m=p*V*M/(R*T)=180*10^3*8.31*10^-3*2*10^-3/(8.31*300)=1.2*10^-3 кг
t2=m/(m1*t1)=1.2/(2*60)=0.01 мин
=================================

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон идеального газа, который 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 8.31 Дж/(моль·К) в системе СИ) T - температура газа (в Кельвинах)

Для начала, нам нужно определить количество вещества газа, которое находится в баллоне. Мы знаем, что каждую секунду запускается 2 грамма водорода. Мы должны перевести это в моль, зная молярную массу водорода.

Молярная масса водорода (H₂) = 2 г/моль (примерно) Масса водорода = 2 г

Теперь, чтобы найти количество молей (n), используем формулу:

n = масса / молярная масса

n = 2 г / 2 г/моль = 1 моль

Теперь мы можем перейти к расчету времени, которое потребуется для достижения давления 180 кПа.

Изначальное давление (P₁) = 0 кПа (поскольку баллон пустой) Конечное давление (P₂) = 180 кПа Объем (V) = 8,31 л Температура (T) = 27 °C = 27 + 273 = 300 К (переведем в Кельвины)

Теперь давайте найдем количество молей, необходимое для достижения давления 180 кПа при заданных условиях:

P₁V = nRT₁ P₂V = nRT₂

где индексы "1" и "2" относятся к начальным и конечным условиям соответственно.

Теперь разделим уравнения:

P₂V / P₁V = (nRT₂) / (nRT₁)

Теперь можно упростить:

P₂ / P₁ = T₂ / T₁

Теперь подставим значения:

180 кПа / 0 кПа = T₂ / 300 К

Теперь решим для T₂:

T₂ = 180 кПа * 300 К / 0 кПа T₂ = бесконечность (так как давление не может быть 0)

Получили, что T₂ = бесконечность. Это означает, что давление в баллоне никогда не достигнет 180 кПа, запуская 2 г водорода каждую секунду при температуре 27 °C.

Чтобы достичь такого давления, необходимо изменить условия задачи, например, уменьшить объем или увеличить количество вещества газа.