Question

Какого давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне вместимостью 20л при 12С, если масса этого воздуха 2кг. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль

Answer 1

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Нам даны следующие данные: V = 20 л = 0,02 м³ (1 л = 0,001 м³) m = 2 кг молярная масса воздуха (M) = 0,029 кг/моль

Для начала, найдем количество вещества воздуха в молях: n = m / M = 2 кг / 0,029 кг/моль = 68,97 моль

Теперь можем рассчитать давление газа: P = (nRT) / V

В уравнении состояния идеального газа универсальная газовая постоянная R равна примерно 8,314 Дж/(моль·К), но для удобства расчетов можно использовать значение 0,0821 атм·л/(моль·К).

P = (68,97 моль * 0,0821 атм·л/(моль·К) * 12°C) / 0,02 м³

В данном случае температура должна быть выражена в Кельвинах. Для этого добавим 273,15 к значению в градусах Цельсия: (12°C + 273,15) K = 285,15 K

P = (68,97 моль * 0,0821 атм·л/(моль·К) * 285,15 K) / 0,02 м³

Выполняем вычисления: P = 167,69 атм

Таким образом, давление сжатого воздуха, находящегося в баллоне, составляет около 167,69 атм.