Газ азот N2 (28 г/моль) содержится в балконе объемом 30л и имеет давление 270 кПа, после того как часть газа израсходовали давление в балконе стало 120 кПа. Найти израсходованную массу газа
Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта:
P1V1 = P2V2
Где P1 и V1 - изначальное давление и объем газа, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа.
Из условия задачи:
P1 = 270 кПа, V1 = 30 л P2 = 120 кПа, V2 = 30 л
Тогда, используя формулу, найдем конечный объем газа:
27030 = 120V2 V2 = 270*30 / 120 V2 = 67,5 л
Теперь найдем массу израсходованного газа. Для этого вычислим количество вещества газа по уравнению состояния:
n = PV / RT
где n - количество вещества газа, P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Учитываем, что в данной задаче температура не менялась, а газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль*К).
Исходя из начальных условий задачи, найдем количество вещества газа до израсходования:
Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта:
P1V1 = P2V2
Где P1 и V1 - изначальное давление и объем газа, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа.
Из условия задачи:
P1 = 270 кПа, V1 = 30 л
P2 = 120 кПа, V2 = 30 л
Тогда, используя формулу, найдем конечный объем газа:
27030 = 120V2
V2 = 270*30 / 120
V2 = 67,5 л
Теперь найдем массу израсходованного газа. Для этого вычислим количество вещества газа по уравнению состояния:
n = PV / RT
где n - количество вещества газа, P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Учитываем, что в данной задаче температура не менялась, а газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль*К).
Исходя из начальных условий задачи, найдем количество вещества газа до израсходования:
n1 = P1V1 / (RT) = 27030 / (8,31*300) ≈ 34,61 моль
Аналогично найдем количество вещества газа после израсходования:
n2 = P2V2 / (RT) = 12067,5 / (8,31*300) = 32,43 моль
Израсходованное количество газа:
Δn = n1 - n2 = 34,61 - 32,43 ≈ 2,18 моль
Масса израсходованного газа:
m = Δn M = 2,18 28 ≈ 61,04 г
Ответ: Израсходованная масса газа составляет примерно 61,04 г.