Question

4. Рассчитайте плотность кислорода при температуре t = 27°C и давлении 1,6-10° Па. На сколько изменится плотность кислорода при повышении температуры на 10к при постоянном давлении .

Answer 1

1) плотность кислорода равна ≈ 20,5 кг/м³

2) плотность уменьшится на ≈0,6 кг/м³

Объяснение:

Кислород

М = 0,032 кг/моль - молярная масса двухатомного кислорода

T₁ = 27 + 273 = 300K

p = 1.6·10⁶ Па (изменила условие: вместо 1,6-10° Па)

R = 8.31 Дж/(моль К)

T₂ = T₁ + ΔT = 310K

ρ₁ -?    Δρ - ?

Плотность вычисляется по формуле

$\rho = \dfrac{m}{V}(1)$

По закону Клапейрона-Менделеева

$pV = \dfrac{m}{M} RT$

откуда объём газа

$V = \dfrac{mRT}{pM}(2)$

Подставим выражение (2) в формулу (1) и получим

$\rho_1 = \dfrac{pM}{RT_1} = \dfrac{1.6\cdot10^6\cdot 0.032}{8.31\cdot 300} \approx 20.5 ~(kg/m^3).$

При повышении температуры и постоянном давлении плотность уменьшится и станет равной

$\rho_2 = \dfrac{pM}{R\cdot T_2} = \dfrac{1.6\cdot10^6\cdot 0.032}{8.31\cdot 310} \approx 19.9 ~(kg/m^3).$

Итак, плотность уменьшилась на

Δρ = ρ₁ - ρ₂ = 20,5 - 19,9 = 0,6 (кг/м³)