Question

Обчисліть тиск 100 г гелію в посудині ємністю 8,31 л при 47°С

Answer 1

p=mRT:MV

0.1*8.31*320:4*10^-3*8,31*10^-3=32:4*10^-6=8:10^-6=8*10^6=8МПа

Answer 2

Для обчислення тиску газу в посудині використаємо ідеальне газове рівняння:

$PV = nRT$

де: $P$ - тиск газу, $V$ - об'єм посудини, $n$ - кількість речовини (у молях) гелію, $R$ - універсальна газова константа ($R = 0,08206 \, \text{L·atm/(mol·K)}$), $T$ - температура в Кельвінах.

Спершу переведемо температуру з градусів Цельсія в Кельвіни:

$T = 47 + 273,15 = 320,15 \, \text{K}$

Тепер знайдемо кількість молей гелію ($n$). Гелій має атомну масу близько 4 г/моль, тому кількість молей:

$n = \frac{{\text{маса}}}{{\text{молярна маса}}} = \frac{{100 \, \text{г}}}{{4 \, \text{г/моль}}} = 25 \, \text{моль}$

Тепер можемо обчислити тиск ($P$) за формулою:

$P = \frac{{nRT}}{V}$

Підставляємо відомі значення:

$P = \frac{{25 \, \text{моль} \times 0,08206 \, \text{L·atm/(mol·K)} \times 320,15 \, \text{K}}}{{8,31 \, \text{L}}}$

Розрахунок:

$P \approx 81,26 \, \text{атм}$

Отже, тиск гелію в посудині при 47°C і об'ємі 8,31 л становить приблизно 81,26 атмосфер.