Question

Балон емкостью 20 литров содержит углекислый газ массой 0,5 кг при давлении 1,3 МПа . Определите температуру газа .

Answer 1

По уравнению Менделеева-Клапейрона: P V = (m R T)/M

T = (P V M)/(m R).

T = (1.3*10^(6)*2*10^(-2)*44*10^(-3))/(0.5*8.31) ≈ 275.3 K

Answer 2

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 и T - температура газа.

Для начала, нам необходимо выразить количество вещества газа (n) через его массу (m) и молярную массу (M). Формула связи между массой, количеством вещества и молярной массой выглядит следующим образом: n = m/M.

Для углекислого газа молярная масса (M) равна примерно 44 г/моль.

Теперь мы можем выразить количество вещества газа (n) через его массу (m) и молярную массу (M): n = 0,5 кг / 44 г/моль.

Рассчитаем количество вещества газа: n = 0,5 кг / 0,044 кг/моль = 11,36 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы определить температуру газа (T).

P * V = n * R * T.

Из условия задачи известны давление газа (P = 1,3 МПа) и его объем (V = 20 литров). Также, универсальная газовая постоянная (R) равна примерно 8,314 Дж/(моль * К).

Подставим известные значения и найдем температуру газа (T):

1,3 МПа * 20 литров = 11,36 моль * 8,314 Дж/(моль * К) * T.

Переведем давление в Па и объем в метры кубические:

1,3 МПа * 10^6 Па/МПа * 0,02 м^3 = 11,36 моль * 8,314 Дж/(моль * К) * T.

26 000 Па * м^3 = 94,21 Дж/К * T.

T = (26 000 Па * м^3) / (94,21 Дж/К) ≈ 276,15 К.

Таким образом, температура газа составляет примерно 276,15 К или около 3,15 °C.