Какое количество вещества содержится в газе объемом 0,05м^3 при давлении 250кпа и температуре 500к?

Artem

48

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, известное как уравнение Клапейрона. Оно имеет вид:

$$PV=nRT$$

Где:

- P - давление газа
- V - объем газа
- n - количество вещества в газе
- R - универсальная газовая постоянная
- T - температура газа в абсолютной шкале

Мы можем использовать это уравнение для расчета количества вещества (n) в газе.

Сначала, нам нужно преобразовать давление из килопаскалей (кПа) в паскали (Па). Для этого мы знаем, что 1 кПа равен 1000 Па. Поэтому, давление 250 кПа будет равно 250 000 Па.

Затем, нам нужно преобразовать температуру из градусов Цельсия (°C) в абсолютную шкалу - Кельвины (K). Для этого мы знаем, что значение в Кельвинах равно значению в градусах Цельсия плюс 273.15. Поэтому, температура 500°C будет равна 500 + 273.15 = 773.15 K.

Теперь, мы можем применить уравнение Клапейрона, чтобы найти количество вещества (n). Разделим оба равенства уравнения на RT:

$$\frac{PV}{RT}=n$$

Вставим значения:

$$\frac{250000\text{Па}\cdot 0.05{\text{м}}^3}{8.314\text{Дж/(моль}\cdot \text{К)}\cdot 773.15\text{K}}=n$$

Теперь, рассчитаем количество вещества в газе:

$$n=\frac{250000\cdot 0.05}{8.314\cdot 773.15}\approx 0.381\text{моль}$$

Таким образом, в газе объемом 0,05 м^3 при давлении 250 кПа и температуре 500 °C содержится около 0,381 моль вещества.