Question

Рассчитайте, какой объем (в литрах) занимают: а) 2,2 кг водяного пара при 120 °C и 2,013*10^5 Па б) 2,2 кг метана при 45 °С и 2,013*10^5 Па.​

Answer 1

Расчет объема газов

Для расчета объема газов по известным параметрам (масса, температура, давление) можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

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

Для начала, нам нужно выразить количество вещества газа (n) через известные параметры.

Расчет количества вещества (n)

Мы можем использовать формулу:

n = m/M

где: - m - масса газа - M - молярная масса газа

Расчет молярной массы (M)

Для водяного пара (H2O) молярная масса равна приблизительно 18 г/моль, а для метана (CH4) - приблизительно 16 г/моль.

Расчет объема (V)

После расчета количества вещества (n), мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения объема (V).

Расчет для водяного пара при 120 °C и 2,013*10^5 Па

Для водяного пара (H2O) при 120 °C и 2,013*10^5 Па: - Молярная масса водяного пара (H2O) ≈ 18 г/моль - Масса (m) = 2,2 кг = 2200 г - Температура (T) = 120 °C = 393,15 K - Давление (P) = 2,013*10^5 Па

Расчет количества вещества (n) для водяного пара

n = m/M n = 2200 г / 18 г/моль n ≈ 122,22 моль

Расчет объема (V) для водяного пара

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT V = nRT / P V ≈ (122,22 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 393,15 K) / 2,013*10^5 Па V ≈ 2045,6 литров

Расчет для метана при 45 °C и 2,013*10^5 Па

Для метана (CH4) при 45 °C и 2,013*10^5 Па: - Молярная масса метана (CH4) ≈ 16 г/моль - Масса (m) = 2,2 кг = 2200 г - Температура (T) = 45 °C = 318,15 K - Давление (P) = 2,013*10^5 Па

Расчет количества вещества (n) для метана

n = m/M n = 2200 г / 16 г/моль n ≈ 137,5 моль

Расчет объема (V) для метана

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT V = nRT / P V ≈ (137,5 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 318,15 K) / 2,013*10^5 Па V ≈ 4652,6 литров

Таким образом, **объем 2,2 кг водяного пара при 120 °