Question

Чому дорівнює об'єм 2кг вуглецю при температурі 15 градусів і тиску 0,2МПа

Answer 1

Об'єм 2 кг вуглецю залежить від тиску та температури за умови, що вуглець знаходиться у стані газу.
За ідеального газу, об'єм V, тисячу Р та температуру T відносяться одне до одного за рівнянням стану ідеального газу:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - температура.

Щоб знайти об'єм V, необхідно знати тиск, температуру та кількість речовини n. Для цього необхідно знати молярну масу вуглецю, а також відношення кількості речовини до маси.

Молярна маса вуглецю дорівнює близько 12,01 г/моль, тому 2 кг вуглецю відповідає 2 000 г / 12,01 г/моль = близько 166,53 моль.

Відношення кількості речовини до маси дорівнює оберненому значенню молярної маси:

n = m / M

де n - кількість речовини, m - маса речовини, M - молярна маса речовини.

Тому кількість речовини вуглецю дорівнює:

n = 2 000 г / 12,01 г/моль = близько 166,53 моль.Підставляючи відомі значення в рівняння ідеального газу, отримаємо:PV = nRTV = nRT / P

де T = 15 градусів = 15 + 273,15 К (температура в кельвінах)

P = 0,2

МПа = 0,2 * 10^6 ПаR = 8,31 Дж/(моль*К)

Отже,

V = (166,53 моль) * (8,31 Дж/(моль*К)) * (288,15 К) / (0,2 * 10^6 Па) = 9,40 м^3

Таким чином, об'єм 2 кг вуглецю при температурі 15 градусів і тиску 0,2 МПа дорівнює 9,40 м