Какова масса и сила тяжести углекислого газа в резервуаре объемом 4 м3 при избыточном давлении газа р

Андрей

59

Чтобы решить данную задачу, мы будем использовать закон идеального газа, который гласит: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в градусах Кельвина.

Для начала, нам необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Формула для этого проста: T(K) = t(°C) + 273.15. В данном случае, t = 80°C, поэтому T = 80 + 273.15 = 353.15 K.

Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа, используя формулу n = PV / RT. Значение универсальной газовой постоянной R составляет 8.314, а P равняется разности избыточного давления газа и барометрического давления воздуха. Таким образом, P = 40 - 102.4 = -62.4 кПа (обратите внимание на знак "-" перед числом). Теперь мы можем подставить все значения и рассчитать n.

n = (-62.4 кПа * 4 м³) / (8.314 * 353.15 К) ≈ -0.646 моль

Поскольку значение количества вещества не может быть отрицательным, мы можем положить, что n = 0.646 моль.

Наконец, чтобы найти массу газа, мы можем использовать молярную массу углекислого газа (CO2), которая составляет около 44 г/моль. Формула для расчета массы газа выглядит следующим образом: масса = n * молярная масса.

масса = 0.646 моль * 44 г/моль ≈ 28.38 г

Таким образом, масса углекислого газа в резервуаре объемом 4 м³ составляет около 28.38 г.

Чтобы рассчитать силу тяжести газа, нам необходимо воспользоваться формулой F = mg, где m - масса газа, а g - ускорение свободного падения, которое равно примерно 9.8 м/с².

сила тяжести = 28.38 г * (9.8 м/с²) ≈ 278.9 Н

Таким образом, сила тяжести углекислого газа в резервуаре составляет около 278.9 Н.