Дано V=30 л=30*10^-3 м³ m1=28 г =28*10^-3 кг M1=28*10^-3 кг/моль m2=16 г = 16*10^-3 кг M2=32*10^-3 кг/моль p=125*10³ Па. T-? Решение. p=(m1+m2)RT/(MV) (1), где М- молярная масса смеси. Поскольку V и Т не меняются, имеем: для азота: p1=m1RT/(M1V), для кислорода: p2V=m2RT/(M2V), Так как p=p1+p2 (закон Дальтона), то (m1+m2)RT/(MV)=m1RT/(M1V)+ m2RT/(M2V), (m1+m2)/M=m1/M1+ m2/M2, (m1+m2)/M=(m1M2+ m2M1)/(M1M2), M=(m1+m2)*M1M2/(m1M2+ m2M1). Из (1) имеем T=pMV/((m1+m2)R). Подставим М: T=p(m1+m2)*M1M2V/((m1+m2)R(m1M2+ m2M1)), T=p*M1M2V/(R(m1M2+ m2M1)), Т= 125*10^3*28*10^-3*32*10^-3*30*10^-3/(8,31*(28*10^-3*32*10^-3+16*10^-3*28*10^-3)) = 3360000*10^-6/(8,31*(896*10^-6+448*10^-6)) = 3,36/(11169*10^-6) =3,36/0,011=305 К. ответ: 305 К.
Атмосферное давление так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. при подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. на высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности земли. измеряется давление с специального прибора — барометра — в мм ртутного столба. установлено, что на уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°с атмосферное давление близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. давление воздуха при таких условиях называют нормальным атмосферным давлением. если показатель давления больше, то оно считается повышенным, если меньше — пониженным. при подъеме в горы на каждые 10,5 м давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба. зная, как изменяется давление, с барометра можно вычислить высоту места. давление изменяется не только с высотой. оно зависит от температуры воздуха и от влияния воздушных масс. циклоны понижают атмосферное давление, а антициклоны его
V=30 л=30*10^-3 м³
m1=28 г =28*10^-3 кг
M1=28*10^-3 кг/моль
m2=16 г = 16*10^-3 кг
M2=32*10^-3 кг/моль
p=125*10³ Па.
T-?
Решение.
p=(m1+m2)RT/(MV) (1), где М- молярная масса смеси.
Поскольку V и Т не меняются, имеем:
для азота:
p1=m1RT/(M1V),
для кислорода:
p2V=m2RT/(M2V),
Так как p=p1+p2 (закон Дальтона), то (m1+m2)RT/(MV)=m1RT/(M1V)+ m2RT/(M2V),
(m1+m2)/M=m1/M1+ m2/M2,
(m1+m2)/M=(m1M2+ m2M1)/(M1M2),
M=(m1+m2)*M1M2/(m1M2+ m2M1).
Из (1) имеем T=pMV/((m1+m2)R). Подставим М:
T=p(m1+m2)*M1M2V/((m1+m2)R(m1M2+ m2M1)),
T=p*M1M2V/(R(m1M2+ m2M1)),
Т= 125*10^3*28*10^-3*32*10^-3*30*10^-3/(8,31*(28*10^-3*32*10^-3+16*10^-3*28*10^-3)) = 3360000*10^-6/(8,31*(896*10^-6+448*10^-6)) = 3,36/(11169*10^-6) =3,36/0,011=305 К.
ответ: 305 К.