Question

В баллоне вместимостью 1.66 м ^3 находится азот массой 2 кг при давлении 100 кПа. Чему равна температура этого газа? Молярная масса азота 0,028 кг на моль.

Answer 1

Дано:                                                                                                                     

V = 1.66 м³

m = 2 кг

p = 100 кПа

М = 0.028 кг/моль

R = 8.31 Дж/моль*К

----------------------------------

Найти: T - ?

 

Решение:

1.  Единицы измерения переводим в систему СИ:

    100 кПа = 100 000 Па

 

2.  Воспользуемся уравнением Менделеева - Клапейрона:

     pV = (m/M)RT    (1)

3.  Находим Т из уравнения (1) и подставляем значения:

     Т = pVM/mR = (100000*1.66*0.028)/(2*8.31) ≅ 280K (в Кельвинах)

     t = T - 273° = 6.85° (в Цельсиях)

        

Ответ: 280 К или 6.85°

Answer 2

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

PV = nRT

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

Мы знаем, что масса азота равна 2 кг, а молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Чтобы найти количество вещества (n), мы можем использовать следующую формулу:

n = масса / молярная масса

n = 2 кг / 0,028 кг/моль = 71,43 моль (округляем до 2 десятичных знаков).

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти температуру (T). Подставим известные значения в уравнение:

PV = nRT

100 кПа * 1,66 м^3 = 71,43 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * T

166 кДж = 594,7 моль*К * T

T = 166 кДж / (594,7 моль*К) = 0,279 К (округляем до 3 десятичных знаков).

Таким образом, температура этого газа составляет примерно 0,279 К.