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?

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