Question

В посудині, що має об'єм 5 л. знаходиться суміш газів: 500 г азоту та 300 г кисню. Визначити тиск суміші, якщо в балоні встановилась температура 27° С. (Нужно расписать)

Answer 1

Ответ:

Для визначення тиску суміші газів використовуємо ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура.

Нам потрібно визначити кількість речовини газу (n). Для цього використовуємо молярну масу (M) та масу речовини (m):

n = m / M

Для азоту:

Молярна маса азоту (N₂) = 28 г/моль

Для кисню:

Молярна маса кисню (O₂) = 32 г/моль

Тому:

Кількість речовини азоту (n₁) = 500 г / 28 г/моль

Кількість речовини кисню (n₂) = 300 г / 32 г/моль

Тепер можемо визначити загальну кількість речовини (n):

n = n₁ + n₂

Далі підставимо значення в ідеальний газовий закон і розрахуємо тиск:

P * V = n * R * T

Замінюємо значення:

P * 5 л = (n₁ + n₂) * R * (27 + 273) K

Температуру переведемо з °C в К, додаючи 273.

Значення універсальної газової сталої R = 0.0821 л⋅атм/(моль⋅K).

Отримаємо:

P = ((n₁ + n₂) * R * (27 + 273)) / 5 л

Розрахуємо значення:

n₁ = 500 г / 28 г/моль = 17.857 моль

n₂ = 300 г / 32 г/моль = 9.375 моль

P = ((17.857 моль + 9.375 моль) * 0.0821 л⋅атм/(моль⋅K) * 300 К) / 5 л

P = (27.232 моль * 0.0821 л⋅атм/(моль⋅K) * 300 К) / 5 л

P = (0.222684 л⋅атм) / 5 л

P ≈ 0.04454 атм

Отже, тиск суміші газів становить приблизно 0.04454 атм.

Answer 2

Для визначення тиску суміші газів в посудині можна використовувати ідеальний газовий закон:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молей газу, R - універсальна газова константа, T - температура в Кельвінах.

Спочатку переведемо температуру з градусів Цельсія в Кельвіни: T = 27°C + 273.15 = 300.15 K

Тепер визначимо кількість молей кожного газу в суміші:

1. Для азоту (N₂): Маса азоту (m) = 500 г Молекулярна маса азоту (M) = 28 г/моль Кількість молей азоту (n₁) = маса / молекулярна маса = 500 г / 28 г/моль ≈ 17.857 моль

2. Для кисню (O₂): Маса кисню (m) = 300 г Молекулярна маса кисню (M) = 32 г/моль Кількість молей кисню (n₂) = маса / молекулярна маса = 300 г / 32 г/моль ≈ 9.375 моль

Тепер, коли ми знаємо кількість молей обох газів, можемо обчислити загальну кількість молей (n) в суміші: n = n₁ + n₂ = 17.857 моль + 9.375 моль ≈ 27.232 моль

Тепер ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для визначення тиску (P):

PV = nRT

P * 5 л = 27.232 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 300.15 K

Тепер розв'яжемо це рівняння для P:

P = (27.232 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 300.15 K) / 5 л ≈ 133267.45 Па

Отже, тиск суміші газів в посудині при температурі 27°C і об'ємі 5 літрів становить приблизно 133267.45 Па (паскалів).