Question

Дам 30 баллов,только пожалуйста помогите по скорее: 1)Каково давление сжатого воздуха находящегося в болоне, вместимости 20л при 12 градусов цельсия, если масса этого воздуха 2 кг? 2)При температуре 27 градусов цельсия, давление газа в закрытом сосуде 75 кПа, каким будет давление при температуре -13градусов цельсия?

Answer 1

1)
pV=m/M*R*T
p=m/M*R*T/V=2/0,029*8,31*(12+273)/0,020 Па = 8166724 Па ~ 8,2 МПа
2)
p1V/T1=p2V/T2
p2=p1*T2/T1=p1*T2/T1=75000*(273+(-13))/(273+27) Па = 65000 Па = 65 кПа

Answer 2

1) Давление сжатого воздуха в баллоне

Для расчета давления сжатого воздуха в баллоне, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, известное как уравнение Клапейрона-Менделеева. Уравнение выглядит следующим образом:

P * V = n * R * T

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

В данном случае, у нас есть масса воздуха, но нам нужно найти количество вещества газа (n). Мы можем использовать молярную массу воздуха, чтобы найти количество вещества. Молярная масса воздуха составляет примерно 28.97 г/моль.

Теперь мы можем решить уравнение, чтобы найти давление:

P = (n * R * T) / V

Где: - P - давление газа - V - объем газа - n - количество вещества газа (в молях) - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) - T - температура газа (в Кельвинах)

Для расчета давления сжатого воздуха в баллоне, нам нужно знать температуру в Кельвинах. Для этого нам дана температура в градусах Цельсия. Мы можем преобразовать температуру в Кельвины, добавив 273.15:

T (в Кельвинах) = T (в градусах Цельсия) + 273.15

Теперь мы можем решить уравнение, используя известные значения:

- Масса воздуха: 2 кг - Объем баллона: 20 л - Температура: 12 градусов Цельсия

Молярная масса воздуха: 28.97 г/моль Универсальная газовая постоянная (R): 8.314 Дж/(моль·К)

Преобразуем температуру в Кельвины: T (в Кельвинах) = 12 + 273.15 = 285.15 К

Теперь мы можем решить уравнение:

P = (n * R * T) / V

Где: - P - давление газа - V - объем газа - n - количество вещества газа (в молях) - R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)) - T - температура газа (в Кельвинах)

Подставляем известные значения:

P = (2 кг / 28.97 г/моль) * (8.314 Дж/(моль·К)) * (285.15 К) / 20 л

Выполняем вычисления:

P ≈ 2.29 кПа

Таким образом, давление сжатого воздуха в баллоне составляет примерно 2.29 кПа при температуре 12 градусов Цельсия и массе воздуха 2 кг.

2) Изменение давления газа при изменении температуры

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит:

P1 * V1 = P2 * V2

Где: - P1 и P2 - давления газа в начальном и конечном состояниях соответственно - V1 и V2 - объемы газа в начальном и конечном состояниях соответственно

В данном случае, у нас есть начальное давление газа (P1 = 75 кПа) и начальная температура (T1 = 27 градусов Цельсия). Мы хотим найти конечное давление газа (P2) при конечной температуре (T2 = -13 градусов Цельсия).

Прежде чем продолжить, нам нужно преобразовать температуры в Кельвины:

T1 (в Кельвинах) = T1 (в градусах Цельсия) + 273.15 = 27 + 273.15 = 300.15 К

T2 (в Кельвинах) = T2 (в градусах Цельсия) + 273.15 = -13 + 273.15 = 260.15 К

Теперь мы можем решить уравнение, используя известные значения:

P1 * V1 = P2 * V2

Где: - P1 и P2 - давления газа в начальном и конечном состояниях соответственно - V1 и V2 - объемы газа в начальном и конечном состояниях соответственно

Мы не знаем объемы газа, но мы можем предположить, что объем остается постоянным (V1 = V2). Поэтому уравнение принимает следующий вид:

P1 = P2 * V2 / V1

Теперь мы можем решить уравнение, используя известные значения:

75 кПа = P2 * V2 / V1

Поскольку V1 = V2, мы можем сократить эти значения:

75 кПа = P2

Таким образом, давление газа при температуре -13 градусов Цельсия будет таким же, как и начальное давление газа при температуре 27 градусов Цельсия, то есть 75 кПа.