Question

Сосуд объемом 20 л наполнили азотом, масса которого 45 г, при температуре 27 с. а) определите давление газа в сосуде. б) каким будет давление, если в этот сосуд добавить кислород массой 32 г?

Answer 1

Дано:

V=20 л;

m₁=45 г;

M₁=28*10⁻³ кг/моль;

t=27 °C;

m₂=32 г;

M₂=32*10⁻³ кг/моль;

________________

Найти: p₁, p₂

СИ: V=0.02 м³; m₁=0,045 кг; T=300 К; m₂=0.032 кг

а) Воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

$\displaystyle p_1V=\frac{m_1}{M_1}RT = p_1=\frac{m_1}{M_1}\frac{RT}{V}$

Выполним расчет:

$\displaystyle p_1=\frac{0.045}{28*10^{-3}}*\frac{8.31*300}{0.02}\approx2*10^5$ Па или 200 кПа;

б) Общее давление газов будет складываться из их парциальных давлений, давление азота нам уже известно, посчитаем давление кислорода:

$\displaystyle p_{O_2}=\frac{m_2}{M_2}\frac{RT}{V}=\frac{0.032}{32*10^{-3}}*\frac{8.31*300}{0.02}\approx1.25*10^5$ Па или 125 кПа

Общее давление:

$\displaystyle p_2=p_1+p_{O_2}=200+125=325$ кПа

ответ: а) 200 кПа; б) 325 кПа.