Question

В балоне емкостью V=12 л содержится m=1,5 кг азота при температуре от t1=37°C. Если 35% азота выпустить, а температуру в баллоне повысить до t2=50°C то чему будет равно давление в баллоне. срооочно

Answer 1

Решение. P*V=(m/M)*R*T; P=(m*R*T)/(M*V); m=1,5; M=28*10^-3; T=600; V=12*10^-3; R=8,31;

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме и количестве вещества, давление газа прямо пропорционально его температуре. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

P1 / T1 = P2 / T2

где P1 и T1 - изначальное давление и температура газа, а P2 и T2 - новое давление и температура газа после изменений.

Из условия задачи у нас есть следующая информация: V = 12 л - объем баллона m = 1,5 кг - масса азота t1 = 37°C - изначальная температура азота t2 = 50°C - новая температура азота 35% азота было выпущено

Для начала нам нужно найти изначальное давление азота в баллоне. Для этого мы можем 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).

Мы знаем, что масса азота равна 1,5 кг, а молярная масса азота равна примерно 28 г/моль. Поэтому количество вещества газа можно найти следующим образом:

n = m / M

где m - масса газа, M - молярная масса газа.

Рассчитаем количество вещества азота:

n = 1,5 кг / 28 г/моль ≈ 0,0536 моль

Теперь, используя уравнение состояния идеального газа, мы можем найти изначальное давление азота в баллоне:

P1 * V = n * R * T1

P1 = (n * R * T1) / V

где R - универсальная газовая постоянная (примерно 8,31 Дж/(моль·К)).

Рассчитаем изначальное давление азота в баллоне:

P1 = (0,0536 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * (273 + 37) К) / 12 л ≈ 2,91 кПа

Теперь мы можем рассчитать новое давление азота в баллоне после изменений. Мы знаем, что 35% азота было выпущено, поэтому осталось 65% азота в баллоне.

Теперь мы можем использовать закон Гей-Люссака:

P1 / T1 = P2 / T2

P2 = (P1 * T2) / T1

P2 = (2,91 кПа * (273 + 50) К) / (273 + 37) К ≈ 3,92 кПа

Таким образом, новое давление в баллоне составит около 3,92 кПа после выпуска 35% азота и повышения температуры до 50°C.