Question

В баллоне объемом 5 л находится 5 кг кислорода при температуре 300 К. Какую массу газа надо выпустить из баллона, чтобы при температуре 350 К давление уменьшилось на 2,026*10^4 Па?

Answer 1

состояние 1

P1V=m1/µ*RT1

P1=m1/Vµ*RT1

m1=P1V*µ/RT1

состояние 2

P2V=m2/µ*RT2

P2=m2/Vµ*RT2

m2=P2V*µ/RT2

∆P=m1/Vµ*RT1-P2-m2/Vµ*RT2=1/Vµ*R*(m1T1-m2T2)

подставим численные значения

2,026*10^4=1/(5*10^-3*32*10^-3)*8.31(5*300-m2*350)

m2=1/350*[5*300-2,026*10^4*5*10^-3*32*10^-3/8.31]=4,28459975932=4.28 кг

∆m=m1-m2=5-4.28 =0,72 кг

 

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

У нас есть следующие данные: - Объем баллона V = 5 л - Масса кислорода в баллоне m = 5 кг - Температура начальная T1 = 300 К - Температура конечная T2 = 350 К - Изменение давления ΔP = -2,026 * 10^4 Па

Мы хотим найти массу газа, который нужно выпустить из баллона.

Шаг 1: Найдем количество вещества кислорода в баллоне

Для этого воспользуемся формулой: n = m / M, где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль.

Шаг 2: Найдем начальное давление кислорода в баллоне

Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Мы знаем значения V, n и T1, поэтому можем найти P1.

Шаг 3: Найдем конечное давление кислорода в баллоне

Мы знаем значения V, n и T2, а также изменение давления ΔP, поэтому можем найти P2.

Шаг 4: Найдем массу газа, который нужно выпустить из баллона

Масса газа, который нужно выпустить из баллона, будет равна разнице между начальной и конечной массой газа в баллоне.

Решение:

Шаг 1: Найдем количество вещества кислорода в баллоне: n = m / M = 5 кг / 32 г/моль = 156,25 моль

Шаг 2: Найдем начальное давление кислорода в баллоне: PV = nRT P1 * 5 л = 156,25 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 300 К P1 = (156,25 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * 300 К) / 5 л = 3,125 * 10^4 Па

Шаг 3: Найдем конечное давление кислорода в баллоне: P2 = P1 + ΔP = 3,125 * 10^4 Па - 2,026 * 10^4 Па = 1,099 * 10^4 Па

Шаг 4: Найдем массу газа, который нужно выпустить из баллона: Масса газа = (P2 * V) / (RT2) Масса газа = (1,099 * 10^4 Па * 5 л) / (8,314 Дж/(моль*К) * 350 К) = 7,89 кг

Ответ: Массу газа, которую нужно выпустить из баллона, равна 7,89 кг.