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.