Question

Два сосуда соединены трубкой с краном. В одном из них содержится 1 кмоль водорода под давлением 4 МПа при температуре 300 К, а второй откачан. После открывания крана давление и температура водорода стали равными 2 МПа и, соответственно, 270 К. Определите:
а) массу водорода и объем первого сосуда
б) плотность водорода до открытия крана
в) объем второго сосуда
г) отношение тепловых скоростей молекул водорода до и после открытия крана

Answer 1

1) Массу водорода найдем из количества вещества: m=vM=0.002*1000=2 кг; Объем сосуа найдем из уравнения Менделеева-Клайперона: v=vRT/p=10^3*8.31*3*10^2/4*10^6=0.623 м^3 2)Плотность тоже найдем из уравнения Менделеева-Клайперона: p=pM/RT=4*10^6*2*10^-3/8.31*3*10^2=0.032 кг/м^3; 3)Используем объединенный газовый закон: P1V1/T1=P2V2/T2; V2=T2P1V1/T1P2=2.7*4*0.623/3*2=1.1214 м^3 Но это суммарный объем баллонов, для того, чтобы найти объем второго, отнимем от полученной цифры объем первого: V2=0.5 м^3; 4)v1^2/v2^2=3RT1/M*M/3RT2=T1/T2=1.111 извлекаем корень и получаем 1.054