Question

В балоне вместимостью 40л находится газ NH3 массой 17*10^-3кг/моль . При абсолютной температуре 300к газ производит давление на стенки балона в 200кПа. Определить массу газа в балоне

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Нам дано давление (P = 200 кПа), объем (V = 40 л) и температура (T = 300 К). Нам необходимо найти количество вещества (n), чтобы определить массу газа в балоне.

Для начала мы можем выразить количество вещества (n) из уравнения PV = nRT:
n = PV / RT.

Для использования этой формулы нам нужно преобразовать некоторые единицы измерения. Если давление дано в килопаскалях, мы должны преобразовать его в паскали (1 кПа = 1000 Па).
Таким образом, P = 200 кПа * 1000 = 200 000 Па.

Теперь, мы можем приступить к расчету количества вещества (n):
n = (200 000 Па) * (40 л) / ((8,314 моль / (К*Па)) * 300 К),
где R = 8,314 моль / (К*Па) - значение универсальной газовой постоянной.

Подставим значения в формулу и произведем необходимые расчеты:
n = (200 000 Па) * (40 л) / ((8,314 моль / (К*Па)) * 300 К) ≈ 106 моль.

Теперь у нас есть количество вещества газа (в молях). Чтобы найти массу этого газа, мы можем использовать его молярную массу (M), выраженную в килограммах на моль.

Масса газа (m) = количество вещества (n) * молярная масса (M).

В задаче дана масса газа (17 * 10^-3 кг/моль), что означает, что молярная масса газа (M) равна 17 * 10^-3 кг.

Теперь мы можем вычислить массу газа в балоне:
m = 106 моль * (17 * 10^-3 кг/моль) ≈ 1,802 кг.

Таким образом, масса газа в балоне составляет примерно 1,802 кг.