Question

Воот 1. Определить массу углекислого газа, находящегося в баллоне емкостью 40л при температуре 13 градусов. Давление газа 2.7*10^6 Па 2. В сосуде при нормальных условиях содержится 10.2л. Найти объем этого газа при температуре 40 градусов и давлении 10^6 Па.

Answer 1

1. Для решения задачи о массе углекислого газа нужно использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Для расчета массы углекислого газа необходимо знать количество вещества газа, которое можно найти по формуле: n = PV / RT.

Подставим известные значения: P = 2.7 * 10^6 Па, V = 40 л = 40 * 10^-3 м^3 (переведем из литров в метры кубические), T = 13 градусов = 13 + 273.15 К (переведем из градусов Цельсия в Кельвины).

Теперь можем вычислить количество вещества: n = (2.7 * 10^6 Па) * (40 * 10^-3 м^3) / (8.31 Дж/моль∙К * (13 + 273.15) К).

Рассчитаем это: n = 1.17 моль.

Чтобы найти массу, используем формулу: m = n * M, где m - масса газа, M - молярная масса газа.

Молярную массу углекислого газа можно найти, зная атомные массы его составляющих элементов (углерод и кислород): M(C) = 12.01 г/моль, M(O) = 15.999 г/моль.

Молярная масса углекислого газа равна сумме молярных масс углерода и кислорода: M = M(C) + 2 * M(O).

Рассчитаем это: M = 12.01 г/моль + 2 * 15.999 г/моль = 44.009 г/моль.

Теперь можем найти массу: m = 1.17 моль * 44.009 г/моль = 51.493 г.

Таким образом, масса углекислого газа в баллоне составляет около 51.493 г.

2. Для решения задачи о объеме газа при изменении температуры и давлении также используется уравнение состояния идеального газа. В этом случае уравнение выглядит следующим образом: P1V1 / T1 = P2V2 / T2, где P1 и T1 - исходные давление и температура газа, V1 - исходный объем газа, P2 и T2 - новое давление и температура газа, V2 - новый объем газа.

Подставим известные значения: P1 = 10^6 Па, V1 = 10.2 л = 10.2 * 10^-3 м^3 (переведем из литров в метры кубические), T1 = 0 градусов = 0 + 273.15 К (переведем из градусов Цельсия в Кельвины), P2 = 10^6 Па, T2 = 40 градусов = 40 + 273.15 К (переведем из градусов Цельсия в Кельвины).

Теперь можем найти новый объем газа: V2 = (P1 * V1 * T2) / (P2 * T1).

Рассчитаем это: V2 = (10^6 Па * 10.2 * 10^-3 м^3 * (40 + 273.15) К) / (10^6 Па * (0 + 273.15) К).

V2 = 11.7 л.

Таким образом, объем газа при температуре 40 градусов и давлении 10^6 Па составляет около 11.7 л.