Question

Определите объём газа при н.у., если при 373 К и 500 кПа его объём равен 5 л.

Answer 1

Хорошо, давайте решим эту задачу.

Исходные данные:
Температура (Т) = 373 К
Давление (Р) = 500 кПа
Объем (V) = 5 л

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое называется уравнением Клапейрона:

PV = nRT

где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (R = 0.0821 л*атм/моль*К)
T - температура газа

Мы хотим найти объем газа при нормальных условиях (н.у.), что означает при температуре 273 К и давлении 1 атмосферы.

Объем газа при н.у. обозначается как Vну, температура и давление при н.у. обозначаются соответственно как Тну и Рну.

Используем уравнение Клапейрона для расчета объема газа при н.у:

P1V1/T1 = P2V2/T2

где:
P1 и T1 - давление и температура до перевода
P2 и T2 - давление и температура после перевода

Также вспоминаем, что количество вещества газа остается неизменным до и после перевода.

V1 = 5 л (исходный объем газа при 373 К и 500 кПа)
T1 = 373 К
P1 = 500 кПа
Т2 = 273 К (температура при н.у.)
P2 = 1 атм (давление при н.у.)

Теперь можем рассчитать V2 (объем газа при н.у.):

(500 кПа)(5 л)/(373 К) = (1 атм)(V2)/(273 К)

Умножим кПа на 0.0098692, чтобы перевести единицы давления в атмосферы.

(0.0098692 атм)(5 л)/(373 К) = (1 атм)(V2)/(273 К)

0.065 атм*л/К = V2/273 К

Теперь решим уравнение, чтобы найти V2:

V2 = (0.065 атм*л/К)(273 К)
V2 = 17.745 л

Итак, объем газа при нормальных условиях (н.у.) составляет 17.745 л.

Обратите внимание, что в данной задаче мы использовали уравнение Клапейрона, чтобы рассчитать объем газа при нормальных условиях, используя величины объема, давления и температуры при других условиях. Также важно обращать внимание на единицы измерения и правильную конверсию единиц, чтобы получить правильный ответ.