Сколько граммов аммиака содержится в колбе объемом 30 л при температуре 10°С и давлении?

Пугающий_Пират

44

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа, а именно уравнение Клапейрона-Менделеева. Дано следующее:

V = 30 л - объем колбы
T = 10 °С - температура
P - давление
молярная масса аммиака (NH3) = 17 г/моль

Уравнение Клапейрона-Менделеева имеет вид:

PV = nRT

где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 л·атм/(моль·К) для задач с объемами в литрах и температурой в Кельвинах)
T - температура в Кельвинах

Нам необходимо найти количество вещества (n), чтобы затем рассчитать массу аммиака. Для этого мы можем использовать формулу:

n = PV / RT

где:
P - давление
V - объем
R - универсальная газовая постоянная (значение которой уже указано выше)
T - температура в Кельвинах

Перейдем к решению:

1. Переведем температуру в Кельвины:
Т(K) = Т(°C) + 273,15
Т(K) = 10 + 273,15 = 283,15 K

2. Подставим значения в формулу для нахождения количества вещества:
n = (P * V) / (R * T)
где P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах

3. Подставим известные значения:
n = (P * 30) / (0,0821 * 283,15)

4. Рассчитаем количество вещества:
n = 0,106 * P

Теперь, чтобы найти массу аммиака, умножим количество вещества на молярную массу аммиака:

масса = n * молярная масса аммиака

масса = 0,106 * P * 17

Таким образом, масса аммиака в колбе объемом 30 л при температуре 10°С и давлении P будет равна 1,802P граммов.