Question

Кислород массой т = 10 г находится под давлением 200 кПа при температуре 280 К. В результате изобарного расширения газ занял объем 9 л. Определите: 1) объем газа V1 до расширения; 2) температуру газа Т2 после расширения; 3) плотность газа р, после расширения.

Answer 1

Ответ:

Объем газа до расширения равен приблизительно 0,004 м³

Температуру газа после расширения равна приблизительно 693 K

Плотность газа после расширения равна приблизительно

1,11 кг/м³

Объяснение:

Дано:

m = 0,01 кг

p = 200 000 Па

T₁ = 280 К

V₂ = 0,009 м³

R = 8,31 Дж / (моль · K)

M(O₂) = 0,032 кг/моль

Найти:

V₁ - ?

T₂ - ?

ρ₂ - ?

-----------------------------

Решение:

При изобарном расширении давление и масса газа постоянны, то есть:

• p = const (давление постоянно)

• m = const (масса постоянна)

По закону Менделеева - Клапейрона:

• pV₂ = (mRT₂) / M(O₂) ⇒ T₂ = (pV₂M(O₂)) / (mR)

• pV₁ = (mRT₁) / M(O₂) ⇒ V₁ = (mRT₁) / (pM(O₂))

По определению плотности:

• ρ₂ = m / V₂

Расчеты:

T₂ = (200 000 Па * 0,009 м³ * 0,032 кг/моль) /

/ (0,01 кг * 8,31 Дж / (моль · K)) ≈ 693 K

V₁ = (0,01 кг * 8,31 Дж / (моль · K) * 280 К) /

/ (200 000 Па * 0,032 кг/моль) ≈ 0,004 м³

ρ₂ = 0,01 кг / 0,009 м³ ≈ 1,11 кг/м³

#SPJ1