Question

Який тиск стиснутого повітря, що міститься в балоні ємністю 20 л за температури 12 °С, якщо маса цього повітря 2 кг?

Answer 1

pV=mRT/M

p=mRT/(MV)

p=2*8,31*285/(29*10⁻³ * 20*10⁻³)=8,2*10⁶ (Па)

Answer 2

Для розрахунку тиску стиснутого повітря можна використовувати рівняння стану ідеального газу:

$PV = nRT$,

де:

• P - тиск (у паскалях);
• V - об'єм (у метрах кубічних);
• n - кількість молей газу;
• R - універсальна газова стала (приблизно 8.31 Дж/(моль·К));
• T - температура в кельвінах.

Спочатку перетворимо температуру з градусів Цельсія в кельвіни:

$T = 12 °C + 273.15 = 285.15 K$.

Маса повітря вже подана (2 кг), а молекулярна маса повітря приблизно 29 г/моль. Давайте знайдемо кількість молей газу:

$n = \frac{маса}{молекулярна маса} = \frac{2 кг}{0.029 кг/моль} \approx 68.97 моль$.

Тепер, маючи значення V, n, R і T, можемо обчислити тиск:

$P = \frac{nRT}{V} = \frac{68.97 моль \cdot 8.31 Дж/(моль·К) \cdot 285.15 K}{20 л} \approx 29229.57 Па$.

Отже, тиск стиснутого повітря в балоні об'ємом 20 л при температурі 12 °C і масі 2 кг становить приблизно 29229.57 Па (паскалів).