Question

Молекулярна фізика

Азот масою 7 г перебуває під тиском p=0,1 МПа при температурі t1=290 °C. Внаслідок ізобраного нагрівання азот зайня об'єм V2= 10л. Визначити: !1) об'єм V1 газу до розширеня; 2) темературу T2 газу пысля розширення; 3) густину газу до і після розширення

Answer 1

Ответ:

Для вирішення цього завдання використаємо ідеальний газовий закон:

pV = nRT

1) Для знаходження об'єму V1 газу до розширення, спочатку знайдемо кількість речовини n:

n = m/M

де m - маса азоту, M - молярна маса азоту.

m = 7 г

M = 14 г/моль

n = 7/14 = 0.5 моль

Тепер можемо знайти об'єм V1:

pV1 = nRT1

V1 = nRT1/p

V1 = (0.5 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * (290 + 273) К) / (0.1 МПа * 10^6 Па/МПа)

V1 = 0.5 * 8.31 * 563 / (0.1 * 10^6)

V1 ≈ 0.023 л

Отже, об'єм V1 газу до розширення становить приблизно 0.023 л.

2) Температуру T2 газу після розширення можна знайти за формулою:

T2 = V2 * p / (nR)

T2 = 10 л * 0.1 МПа / (0.5 моль * 8.31 Дж/(моль*К))

T2 ≈ 0.024 К

Отже, температура T2 газу після розширення становить приблизно 0.024 К.

3) Густину газу до і після розширення можна знайти за формулою:

ρ = m/V

Для початкового стану:

ρ1 = m/V1

ρ1 = 7 г / 0.023 л

ρ1 ≈ 304.35 г/л

Для кінцевого стану:

ρ2 = m/V2

ρ2 = 7 г / 10 л

ρ2 = 0.7 г/л

Отже, густина газу до розширення становить приблизно 304.35 г/л, а після розширення - 0.7 г/л.