Яку масу гелію витекло з балона, коли його вентиль відремонтували і тиск став рівним 5,1•106 Па, а температура

  • 43
Яку масу гелію витекло з балона, коли його вентиль відремонтували і тиск став рівним 5,1•106 Па, а температура підвищилась до 340 К? Колишня температура становила 300 К, а маса гелію у балоні вихідно була 100 л при тиску 5•106 Па. Значення молярної маси гелію М = 4•10-3 кг/моль.
Тигр
58
Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа PV=nRT, где
P - давление газа,
V - его объём,
n - количество вещества (число молей),
R - универсальная газовая постоянная,
T - абсолютная температура.

Позвольте мне посчитать количество вещества гелия до и после ремонта вентиля.

Для начала найдем количество вещества гелия до ремонта вентиля:
Известно, что масса гелия равна 100 л, а его молярная масса М=4103 кг/моль. Мы можем использовать формулу n=mM, где m - масса гелия, M - его молярная масса.

n1=m1M
n1=1001034103
n1=25моль

Теперь рассчитаем количество вещества гелия после ремонта вентиля:
Мы знаем, что давление стало равным 5.1106 Па, а температура увеличилась до 340 К.

P2=5.1106Па
T2=340К

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для расчета количества вещества:

PV=nRT

Для этого нам нужно найти новый объем V2 и количество вещества n2. Для этого мы можем использовать формулу:

V2=n1RT2P2

V2=258.313405.1106
V20.426л

Теперь, зная новый объем гелия, мы можем рассчитать количество вещества:

n2=V2V1n1

n2=0.42610025
n20.107моль

Итак, количество вещества гелия после ремонта вентиля составляет около 0.107 моль.