Question

Повітряна куля, об’єм якої 600 м3, заповнена воднем при температурі 27°С і тиску 105 Па. Водень перед заповненням повітряної кулі містився в газових бомбах під тиском 4*106 Па і при температурі 7°С. Який об’єм кожної газової бомби, якщо їх потрібно було 200 штук?

Answer 1

Сразу можно найти массу водорода:
P*V=(m/M)*R*T;
m=(P*V*M)/(R*T);где М молярная масса из таблицы Менделеева;
потом делим полученную массу на 200 те узнаем массу газа в одной "бомбi"
и из того же равенства узнаем объём этой стрёмной ёмкости:
V=((m/M)*R*T)/P;
главное не забыть выразить температуру в кельвинах те Tk=Tc-273;
M=1*10^(-3) десять в минус 3 степени или 0,001 кг/моль

Answer 2

Для вирішення цієї задачі, ми можемо використовувати закон Бойля-Маріотта і закон Гей-Люссака для ідеальних газів. Закон Бойля-Маріотта говорить про зв'язок між тиском і об'ємом при постійній кількості газу і температурі:

P1 * V1 = P2 * V2,

де P1 і V1 - початковий тиск і об'єм, P2 і V2 - кінцевий тиск і об'єм.

Закон Гей-Люссака говорить про зв'язок між температурою і тиском при постійному об'ємі:

P1 / T1 = P2 / T2,

де P1 і T1 - початковий тиск і температура, P2 і T2 - кінцевий тиск і температура.

Спочатку, давайте переведемо температури водню в одну одиницю вимірювання, наприклад, Кельвіни:

Температура перед заповненням повітряної кулі (в Кельвінах): T1 = 7°C + 273.15 = 280.15 K

Температура водню в повітряній кулі (в Кельвінах): T2 = 27°C + 273.15 = 300.15 K

Температура водню в газових бомбах (в Кельвінах): T3 = 7°C + 273.15 = 280.15 K

Тепер, використовуючи закон Гей-Люссака, ми можемо знайти кінцевий тиск водню в повітряній кулі:

P2 = (P1 * T2) / T1 P2 = (4 * 10^6 Pa * 300.15 K) / 280.15 K P2 ≈ 4,298,783.54 Pa

Тепер, ми знаємо тиск водню в повітряній кулі. Ми також знаємо об'єм повітряної кулі:

V2 = 600 m^3

Тепер, використовуючи закон Бойля-Маріотта, ми можемо знайти об'єм газових бомб:

P3 * V3 = P2 * V2 V3 = (P2 * V2) / P3 V3 = (4,298,783.54 Pa * 600 m^3) / (105 Pa) V3 ≈ 24,705,245.71 m^3

Отже, об'єм кожної газової бомби, якщо їх потрібно 200 штук, становить:

Об'єм однієї газової бомби = V3 / 200 Об'єм однієї газової бомби ≈ 24,705,245.71 m^3 / 200 Об'єм однієї газової бомби ≈ 123,526.23 m^3

Отже, об'єм кожної газової бомби становить приблизно 123,526.23 м^3.