Question

В баллоне объемом 16м3 находится 20 кг азота при температуре 27C. Каково давление в баллоне?

Answer 1

V=16 м3    m=20 кг    M=28*10^-3 кг/моль    T=273+27=300 K    p=?
===
p*V=(m/M)*R*T
p=m*R*T/(M*V)=20*8.31*300/(28*10^-3*16)=111*10^3 Па     (111 кПа)
=======================================

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в абсолютных единицах.

Для начала, нам нужно выразить количество вещества газа (n) через массу газа (m) и его молярную массу (M). Формула для этого выглядит следующим образом:

n = m / M

В данном случае у нас есть масса газа (20 кг) и нужно найти его количество вещества. Молярная масса азота (N2) составляет примерно 28 г/моль. Поэтому:

n = 20 кг / 28 г/моль

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для определения давления в баллоне. Объем газа (V) составляет 16 м³, а температура (T) равна 27 °C, что составляет 300 К (так как температура должна быть в абсолютных единицах).

Подставим все значения в уравнение:

P * 16 м³ = (20 кг / 28 г/моль) * 8,314 Дж/(моль·К) * 300 К

Решив это уравнение, мы найдем давление (P) в баллоне.

Решение:

P * 16 = (20 / 28) * 8.314 * 300

P * 16 = 0.714 * 8.314 * 300

P * 16 = 1771.96

P = 1771.96 / 16

P ≈ 110.75 кПа

Таким образом, давление в баллоне составляет примерно 110.75 кПа.