Question

5. В баллоне емкостью 20 л, находится аргон под давлением 0,6 МПа и
температуре 50 °C. Когда из баллона взяли некоторое количество аргона, давление в
баллоне понизилось до 0,3 МПа, а температура понизилась до 30°C. Определить массу
/\m аргона.

Answer 1

Ответ:

V = 20 л = 20 *10-3 м3.

P1 = 0,6 Мпа = 0,6 *106 Па.

T1 = 323 °К.

P2 = 0,3 МПа = 0,3 *106 Па.

R = 8,31 м2 *кг/с2 *°К *моль.

T2 = 303 °К.

M = 40 *10-3 кг/моль.

Δm - ?

Δm = m1 - m2, где m1, m2 - масса газа до и после взятия из баллона.

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона до и после взятие аргона: P1 * V = m1 * R * T1/M, P2 * V = m2 * R * T2/M.

Из каждого уравнения выразим массу аргона в баллоне: m1 = P1 * V * М / R * T1, m2 = P2 * V * М / R * T2.

Δm = P1 * V * М / R * T1 - P2 * V * М / R * T2 = V * М * (P1 - P2) / R *(T1 - T2).

Δm = 20 *10-3 м3 * 40 *10-3 кг/моль * (0,6 *106 Па - 0,3 *106 Па) /8,31 м2 *кг/с2 *°К *моль * (323 °К - 303 °К) = 1,44 кг.

Ответ: из баллона взяли Δm = 1,44 кг аргона.