Question

Задача 1. Определить давление кислорода в баллоне объемом 6 литров при температуре 22С. Масса кислорода 900г. Задача 2. Каким может быть наименьший объем баллона, содержащего кислород массой 10 кг , если его стенки при температуре 19С выдерживают давление 11.2МПа?

Answer 1

1.

Дано:

V = 6 л = 6/1000 = 6*10^(-3) м³

Т = 22 ⁰С = 273 + 22 = 295 К = 2,95*10² К

m = 900 г = 9*10^(-1) кг

М = 0,016 кг/моль = 16*10^(-3) кг/моль

R = 8,31 Дж / (моль*К)

Найти:

р -?

Решение:

pV = m/M * RT

p = mRT / MV = (9*10^(-1) * 8,31 * 2,95*10²) / (16*10^(-3) * 6*10^(-3)) = (9*8,31*2,95*10¹) / (16*6*10^(-6)) = 220,6305/96 * 10⁷ = 2,29823... *10⁷ = 2,3 * 10⁷ = 23*10⁶ = 23 МПа

Ответ: примерно 23 МПа.

2.

Дано:

m = 10 кг

Т = 19 ⁰С = 273 + 19 = 292 К = 2,92*10² К

р = 11,2 МПа = 11,2*10⁶ Па

М = 0,016 кг/моль = 16*10^(-3) кг/моль

R = 8,31 Дж / (моль*К)

Найти:

V - ?

Решение:

pV = m/M * RT

V = mRT / Mp = (10 * 8,31 * 2,92*10²) / (16*10^(-3) * 11,2*10⁶) = (242,652*10²) / (179,2*10³) = 1,35408... *10^(-1) = 1,4*10^(-1) = 0,14 м³ = 140 л

Ответ: примерно 0,14 м³ или 140 л.

Answer 2

Задача 1:

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Сначала нам необходимо найти количество вещества кислорода в баллоне. Для этого воспользуемся формулой:

n = m/M,

где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль.

n = 900 г / 32 г/моль = 28,125 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти давление кислорода:

P = nRT/V,

где R = 8,314 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная.

Заменим значения:

P = (28,125 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (22 + 273,15) К) / 6 л = 317,1 кПа.

Ответ: Давление кислорода в баллоне составляет 317,1 кПа.

Задача 2:

Для решения данной задачи мы также можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT.

Мы знаем массу кислорода (m = 10 кг) и давление (P = 11,2 МПа), поэтому сначала найдем количество вещества кислорода:

n = m/M = 10000 г / 32 г/моль = 312,5 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти объем баллона:

V = nRT/P.

Заменим значения:

V = (312,5 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * (19 + 273,15) К) / (11,2 МПа * 10^6 Па/МПа) = 0,199 м³ = 199 л.

Ответ: Наименьший объем баллона, содержащего кислород массой 10 кг при давлении 11,2 МПа и температуре 19°C, составляет 199 л.