1. Определить давление кислорода массой 4 кг находящегося в сосуде объемом 2 м3 при температуре 27°С. 2. Объем воздуха в комнате 100 м3. Какова масса вышедшего из комнаты воздуха при повышении температуры от 10°С до 25°С, если атмосферное давление 102 кПа?
Answers & Comments
Verified answer
Ответ:
Объяснение:
Задача 1
Дано:
m = 4 кг
M = 32·10⁻³ кг/моль
t = 27°C; T = 273 + 27 = 300 K
V = 2 м³
_______________
p - ?
Из уравнения Клапейрона-Менделеева:
p·V = m·R·T / M
находим давление кислорода:
p = m·R·T / (M·V)
p = 4·8,31·300 / (32·10⁻³·2) ≈ 1,6·10⁵ Па
Задача 2
Дано:
V₁ = 100 м³
t₁ = 10°C ; T₁ = 283 K
t₂ = 25°C; T₂ = 298 K
p = 102 кПа = 102 000 Па
_______________________
m - ?
1)
Поскольку давление не изменяется (p=const), то воспользуемся законом Гей-Люссака:
V₂/V₁ = T₂/T₁
V₂ = V₁·T₂/T₁ = 100·298 / 283 ≈ 105 м³
Тогда по закону Клапейрона-Менделеева:
p·V₁ = m₁·R·T₁ / M
находим массу:
m₁ = p·V₁·M / (R·T₁) = 102000·100·32·10⁻³ / (8,31·283) ≈ 138,8 кг
Аналогично:
p·V₂ = m₂·R·T₂ / M
находим массу:
m₂ = p·V₂·M / (R·T₂) = 102000·105·32·10⁻³ / (8,31·298) ≈ 138,4 кг
Масса вышедшего воздуха:
Δm = m₁ - m₂ = 138,8 - 138,4 = 0,4 кг