Найти плотность и специфический объем углекислого газа (CO) при избыточном давлении 12 бар и температуре 27 градусов

Волк_8458

27

Дано:

Давление \( P = 12 \, бар \) (избыточное давление) = \( 12 \times 10^5 \, Па \)

Температура \( T = 27 \, ^\circ C \)

Атмосферное давление \( P_0 = 755 \, мм \, рт. ст. \) = \( 101325 \, Па \)

Молярная масса углекислого газа \( M_{CO} = 44,01 \, \dfrac{г}{моль} \)

Уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

Для одного моля газа:

\[ PV = RT \]

\[ R = \dfrac{P_0 V}{T_0} \]

где \( P_0 = 101325 \, Па \), \( V = 22,4 \, л \) (при нормальных условиях), \( T_0 = 273,15 \, K \)

1. Найдем объем газа под избыточным давлением:

\[ V = \dfrac{nRT}{P} \]

\[ n = \dfrac{P_0 V}{RT_0} \]

\[ V = \dfrac{P_0 V}{T_0} \cdot \dfrac{RT}{P} = \dfrac{P_0 V}{T_0} \cdot \dfrac{RT}{P} \]

Теперь найдем плотность газа:

\[ \rho = \dfrac{m}{V} \]

\[ \rho = \dfrac{m_{CO}}{V} = \dfrac{M_{CO} n}{V} \]

2. Теперь найдем специфический объем газа:

\[ v = \dfrac{V}{n} \]

3. Подставим известные значения и рассчитаем искомые величины.

\[ \textbf{Ответ:} \]

Плотность углекислого газа: \( \rho = ... \)
Специфический объем углекислого газа: \( v = ... \)