Question

Фииизиикааа!!!!!!! Электрическая газонаполненная лампа накаливания заполнена азотом при давлении 600 мм рт.ст. Емкость лампы 500 см3. Какое (в г) количество воды войдет в лампу, если у нее отломить кончик под водой при нормальном атмосферном давлении? Помогите пожалуйста с подробным решением задачи

Answer 1

Ответ:

105г.

Объяснение:

Вода будет входить, пока давление сжимаемого азота не станет равным р2. Из Менделеева-Клайперона P1V1=P2V2, откуда V1 = P2V2 / P1=500*600 / 760 =395 это новый объем азота, значит воды войдет 500-395=105см3, плотность воды 1г/см3, т.е. масса 105г.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько граммов воды войдет в лампу, когда ее кончик отломится и она будет находиться под водой при нормальном атмосферном давлении. Мы знаем, что лампа заполнена азотом при давлении 600 мм ртутного столба и имеет емкость 500 см³. Давление азота можно перевести в паскали и затем использовать уравнение состояния идеального газа для определения количества вещества (азота) в лампе.

1. Сначала переведем давление в паскали: 1 мм ртутного столба = 133.322 Па 600 мм ртутного столба * 133.322 Па/мм ртутного столба = 79993.2 Па

2. Используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление (в паскалях) V - объем (в м³) n - количество вещества (в молях) R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) T - температура (в кельвинах)

Мы хотим найти количество вещества (n), поэтому выразим его:

n = (PV) / (RT)

3. Теперь мы можем найти количество молей азота в лампе:

n = (79993.2 Па * 0.0005 м³) / (8.314 Дж/(моль·К) * 298 K) ≈ 0.01917 моль

4. Теперь мы знаем количество молей азота в лампе, но нам нужно определить, сколько граммов воды войдет в лампу. Для этого используем закон Дальтона, который гласит, что равные объемы газов при одинаковых условиях (давлении и температуре) содержат одинаковое количество молекул.

Масса 1 моля воды (H₂O) составляет приблизительно 18 граммов. Масса 1 моля азота (N₂) составляет приблизительно 28 граммов.

Таким образом, отношение молекулярных масс азота к воде:

(28 г/моль) / (18 г/моль) ≈ 1.56

Это означает, что масса азота в лампе примерно 1.56 раз больше, чем масса воды, которая может войти в лампу.

5. Теперь найдем массу воды:

Масса воды = 0.01917 моль (моль азота) * 18 г/моль (масса воды) ≈ 0.3447 г

Таким образом, примерно 0.345 грамма воды войдет в лампу, когда ее кончик отломится и она будет находиться под водой при нормальном атмосферном давлении.