1) Какой удельный объем воздуха при условиях, когда в сосуде есть воздух с разрежением 10 кПа при температуре 0°С

  • 18
1) Какой удельный объем воздуха при условиях, когда в сосуде есть воздух с разрежением 10 кПа при температуре 0°С, а ртутный барометр показывает давление 99 725 Па при температуре ртути 20°С?
2) Какая температура газа в жестком сосуде должна быть достигнута, чтобы его давление увеличилось до p1 = 0.6 МПа (8 атм) при начальной температуре t1 = 12°C?
3) Найдите массу 5 м^3 водорода, 5 м^3 кислорода и 5 м^3 углекислого газа при давлении 0.6 МПа и температуре.
Pechenye
66
1) Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся законы идеального газа. Один из таких законов - закон Бойля-Мариотта. Он гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Формула закона Бойля-Мариотта выглядит следующим образом:

P1V1=P2V2,

где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа.

В нашем случае, начальное давление P1 равно 99 725 Па, а конечное давление P2 равно 10 кПа (или 10 000 Па). Также, начальная температура T1 равна 20 °С, а конечная температура T2 равна 0 °С.

Мы должны найти удельный объем воздуха, который равен отношению объема к количеству вещества. Удельный объем обозначается как v=Vn, где V - объем газа, а n - количество вещества.

Давайте приступим к решению:

1. Переведем все значения давления в Паскали:
P1=99725 Па = 99725 Па.
P2=10 кПа = 10000 Па.

2. Переведем все значения температуры в Кельвины:
T1=20 °С = 20+273.15 K = 293.15 K.
T2=0 °С = 0+273.15 K = 273.15 K.

3. Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для нахождения конечного объема газа:
P1V1=P2V2.
V2V1=P1P2.
V2=P1V1P2.

4. Подставим известные значения:
V2=99725V110000.

5. Теперь нам нужно найти значение V1. У нас нет прямой информации о его значении, поэтому мы не можем найти точное значение удельного объема. Однако, мы можем выразить V1 через v, как V1=vn. Тогда наша формула станет:
V2=99725vn10000.

6. Важно отметить, что количество вещества n остается неизменным. Поэтому мы можем просто отбросить его из формулы:
V2=99725v10000.

7. Наконец, чтобы найти удельный объем v, мы делим V2 на количество вещества n:
v=V2n=99725v10000n.

Итак, удельный объем воздуха при условиях, когда в сосуде есть воздух с разрежением 10 кПа при температуре 0 °С, а ртутный барометр показывает давление 99 725 Па при температуре ртути 20 °С, будет равен 9972510000 м3/моль. Удельный объем зависит от числа молей газа, поэтому для более точного ответа нужно знать количество вещества в сосуде.