Question

Найти массу гелия, который потребуется для наполнения воздушного шара емкостью 300 м3 при давлении 200 кПа и температуре 37о С.

Answer 1

Ответ:

; Абсолютная температура увеличится в 1,5 раза.

Объяснение:

1.P*V=(m/M)*R*T; 3*P*0,5*V=(m/M)*R*T1; 1,5=T1/T

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа (уравнение состояния Газа идеального), которое имеет вид:

PV = nRT

где: P - давление газа (в паскалях), V - объем газа (в метрах кубических), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (приближенно 8.31 Дж/(моль·К) для газов SI), T - температура (в кельвинах).

Мы знаем следующие данные: V = 300 м^3 (объем воздушного шара), P = 200 кПа = 200,000 Па (давление), T = 37°C = 273 + 37 K = 310 K (температура).

Также, нам известно, что воздух состоит преимущественно из азота и кислорода, а молярная масса азота (N2) примерно 28 г/моль, а кислорода (O2) примерно 32 г/моль.

Давайте рассчитаем количество вещества (n) воздуха в воздушном шаре, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

n = PV / RT

n = (200,000 Па * 300 м^3) / (8.31 Дж/(моль·К) * 310 K)

n ≈ 2418.55 моль

Теперь мы можем рассчитать массу воздуха в воздушном шаре. Для этого нам нужно умножить количество вещества (в молях) на среднюю молярную массу воздуха, учитывая, что воздух состоит преимущественно из азота (N2) и кислорода (O2). Средняя молярная масса воздуха примерно равна 29 г/моль (среднее арифметическое молярных масс N2 и O2).

Масса воздуха = n * средняя молярная масса

Масса воздуха ≈ 2418.55 моль * 29 г/моль ≈ 70,146.95 г

Теперь мы знаем массу воздуха в воздушном шаре. Однако, в вашем вопросе упоминается гелий. Для того чтобы найти массу гелия, которая потребуется для наполнения воздушного шара, давайте предположим, что весь объем воздушного шара будет заполнен гелием.

Молярная масса гелия (He) равна примерно 4 г/моль. Теперь мы можем рассчитать массу гелия, необходимую для заполнения воздушного шара:

Масса гелия = объем воздушного шара * плотность гелия

Масса гелия ≈ 300 м^3 * 0.179 г/м^3 (плотность гелия при нормальных условиях)

Масса гелия ≈ 53.7 кг

Итак, для наполнения воздушного шара объемом 300 м^3 при давлении 200 кПа и температуре 37°C потребуется примерно 53.7 килограмм гелия.