Какой объем аммиака удалось получить при повышении давления до 25 МПа при проведении синтеза из 200 л азота, если

Морской_Искатель_333

40

Для решения этой задачи, нам нужно воспользоваться законом Авогадро, который гласит, что "равные объемы всех газов при одинаковых условиях температуры и давления содержат одинаковое количество молекул".

1. Начнем с того, что посмотрим на исходные данные. Мы знаем, что при давлении 18 МПа получили 370 л аммиака. Также, известно что объем азота составлял 200 л.

2. Теперь нам нужно определить, насколько процентов выросло количество аммиака при увеличении давления с 18 МПа до 25 МПа. Для этого вычислим разницу в объеме аммиака:

\[\Delta V = V_{25} - V_{18}\]
\[\Delta V = 370 л - 370 л = 0 л\]

Получили, что разница в объеме аммиака равна 0 л.

Так как нам известно, что выход аммиака увеличился на 2,5%, мы можем использовать это значение для определения нового объема аммиака при давлении 25 МПа. 2,5% от 370 л составляет:

\[0,025 \times 370 л = 9,25 л\]

Таким образом, новый объем аммиака при давлении 25 МПа составляет 370 л + 9,25 л = 379,25 л.

3. Теперь у нас есть все необходимые данные для расчета объема аммиака при повышении давления до 25 МПа при проведении синтеза из 200 л азота. Мы можем воспользоваться пропорцией, основанной на законе Авогадро:

\(\frac{{V1}}{{n1}} = \frac{{V2}}{{n2}}\)

Где:
\(V1\) - объем аммиака при давлении 18 МПа (370 л),
\(n1\) - количество молекул аммиака при давлении 18 МПа (неизвестно),
\(V2\) - новый объем аммиака при давлении 25 МПа (379,25 л),
\(n2\) - количество молекул аммиака при давлении 25 МПа (неизвестно).

Так как объемы искомой величины (аммиака) соответствуют между собой, можем записать:

\(\frac{{370}}{{n1}} = \frac{{379,25}}{{n2}}\)

4. Разделим обе стороны пропорции на \(n1\), чтобы избавиться от неизвестного значения \(n1\):

\(\frac{{370}}{{n1}} \times n1 = \frac{{379,25}}{{n2}} \times n1\)

Получаем:

\(370 = \frac{{379,25}}{{n2}} \times n1\)

Подставим известное значение объема азота (200 л):

\(370 = \frac{{379,25}}{{n2}} \times 200\)

5. Теперь мы можем решить это уравнение относительно неизвестного значения \(n2\). Для этого разделим обе стороны уравнения на 200:

\(\frac{{370}}{{200}} = \frac{{379,25}}{{n2}}\)

Получаем:

\(1,85 = \frac{{379,25}}{{n2}}\)

6. Чтобы найти значение \(n2\), разделим 379,25 на 1,85:

\(n2 = \frac{{379,25}}{{1,85}}\)

Получаем \(n2 \approx 205,14\). Округлим значение до ближайшего целого числа \(n2 = 205\).

7. Таким образом, количество молекул аммиака при давлении 25 МПа составляет 205.

8. Теперь, чтобы найти объем аммиака при повышении давления до 25 МПа, нам нужно записать обратную пропорцию:

\(\frac{{V1}}{{n1}} = \frac{{V2}}{{n2}}\)

Подставим известные значения:

\(\frac{{200}}{{1}} = \frac{{V2}}{{205}}\)

9. Разделим обе стороны уравнения на 1:

\(\frac{{200}}{{1}} = \frac{{V2}}{{205}}\)

Перемножим обе стороны уравнения на 205:

\(205 \times 200 = V2\)

10. Выполним вычисления:

\(41000 = V2\)

11. Итак, объем аммиака при повышении давления до 25 МПа составляет 41000 л.

Таким образом, объем аммиака, который удалось получить при повышении давления до 25 МПа, составляет 41000 л.