Question

В , находится идеальный газ под давлением, равным 7,1 атм, при температуре 32 oC. В есть клапан, который открывается, когда давление достигает 8,3 атм, и часть газа выходит. До какой температуры нужно нагреть , чтобы через клапан вышло 3% от массы газа? (ответ в oC,
округлить до целых)

Answer 1

95

Объяснение:

32 градуса Цельсия это 305 К (32оС+273К=305 К)

Т2=Т1*Р2/Р1*(n+1)

Т2=305*8,3/7,1*(-0,03+1)=2531,5/7,1*0,97=2531,5/6,887=376,577~377 (К)

377 К= 95 оС ( переводим Кельвины в градусы, для этого отнимаем 273 К : 377-273=95)

ответ: 95 оС

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся закон Гей-Люссака и идеальный газовый закон.

Закон Гей-Люссака утверждает, что при постоянном объеме и массе идеального газа его давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Математически это выражается как:

P1/T1 = P2/T2,

где P1 и T1 - начальное давление и температура газа, а P2 и T2 - конечное давление и температура газа.

Идеальный газовый закон утверждает, что давление идеального газа пропорционально его молярной концентрации и абсолютной температуре, а обратно пропорционально его объему. Математически это выражается как:

P * V = n * R * T,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, а T - абсолютная температура газа.

Теперь решим задачу.

Известно, что начальное давление газа в состоянии В равно 7,1 атм, а начальная температура равна 32 °C, что равно 305 К (поскольку абсолютная температура в Кельвинах равна температуре в градусах Цельсия плюс 273).

Также известно, что через клапан вышло 3% от массы газа. Предположим, что изначальная масса газа равна М кг.

Теперь давайте найдем конечное давление и температуру газа при выходе 3% от его массы.

Для этого воспользуемся идеальным газовым законом. Мы не знаем объем газа или количество вещества, но они остаются неизменными при изменении температуры, поэтому можем записать:

P1/T1 = P2/T2.

Известно, что конечное давление равно 8,3 атм, а начальное давление равно 7,1 атм. Подставляя эти значения, получаем:

7,1/305 = 8,3/T2.

Теперь можно найти конечную температуру T2:

T2 = 8,3 * 305 / 7,1.

Получаем T2 = 357,81.

Таким образом, конечная температура газа должна быть примерно равна 357 °C.

Ответ: Для того чтобы через клапан вышло 3% от массы газа, нужно нагреть его до примерно 357 °C.