В баллоне емкостью 25,6 л находится 1,04 кг азота при давлении 3,5 МПа. Какую температуру газа можно определить? (290°К или t=17-°C.)
Химия 11 класс Газовые законы азот температура газа давление баллон химия 11 класс расчет температуры газовые законы Идеальный газ Новый
Для определения температуры газа в данном случае мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:
PV = nRT
Где:
Теперь давайте разберем шаги для решения задачи:
Давление P = 3,5 МПа = 3,5 * 10^6 Па.
Объем V = 25,6 л = 25,6 * 10^-3 м³ = 0,0256 м³.
Для этого используем формулу:
n = m/M,
где m - масса газа, M - молярная масса газа.
Молярная масса азота (N2) составляет примерно 28 г/моль, или 0,028 кг/моль.
Теперь подставим значения:
n = 1,04 кг / 0,028 кг/моль ≈ 37,14 моль.
3,5 * 10^6 Па * 0,0256 м³ = 37,14 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * T.
T = (3,5 * 10^6 Па * 0,0256 м³) / (37,14 моль * 8,314 Дж/(моль·К)).
Теперь вычислим:
3,5 * 10^6 * 0,0256 = 89600 Па·м³.
37,14 * 8,314 ≈ 308,31 Дж/К.
Теперь делим:
T ≈ 89600 / 308,31 ≈ 290 К.
Температура в градусах Цельсия равна температуре в Кельвинах минус 273,15:
t = 290 - 273,15 ≈ 16,85 °C.
Таким образом, мы можем заключить, что температура газа составляет примерно 290 К, что соответствует 17 °C.