Какое давление в сосуде размером 3·10-³ м³, заполненном аргоном при температуре 0 °C, если молярная масса аргона равна 0,04 кг/моль, а масса аргона в сосуде составляет 5,1·10-³ кг?
Детальное объяснение:
Разъяснение: Для расчета давления в сосуде, в котором находится газ, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа гласит:
P * V = n * R * T,
где P — давление газа в сосуде (в паскалях), V — объём сосуда (в кубических метрах), n — количество вещества газа (в молях), R — универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), а T — температура газа (в кельвинах).
Для решения данной задачи нам необходимо знать массу аргона и его молярную массу. Сначала определим количество вещества газа, используя формулу:
n = масса газа / молярная масса,
где масса газа равна 5,1·10-³ кг, а молярная масса аргона равна 0,04 кг/моль.
Подставим полученные значения в уравнение состояния идеального газа:
P * V = (5,1·10-³ кг / 0,04 кг/моль) * (8,314 Дж/(моль·К)) * (0 °C + 273,15) K.
Теперь нам известны значения для V, n и T, и мы можем рассчитать P, деля обе стороны уравнения на V:
P = (5,1·10-³ кг / 0,04 кг/моль) * (8,314 Дж/(моль·К)) * (0 °C + 273,15) K / (3·10-³ м³).
Таким образом, мы можем рассчитать давление в сосуде, заполненном аргоном при заданных условиях.
Пример использования: Рассчитайте давление в сосуде размером 3·10-³ м³, заполненном аргоном при температуре 0 °C, если молярная масса аргона равна 0,04 кг/моль, а масса аргона в сосуде составляет 5,1·10-³ кг.
Совет: При выполнении таких задач всегда проверяйте единицы измерения. Убедитесь, что все величины приведены к одной системе единиц (например, в СИ) перед выполнением расчетов.
Упражнение: Какое давление будет в сосуде объемом 5 л, заполненном гелием (молярная масса 4 г/моль), при температуре 25 °C, если масса гелия в сосуде составляет 20 г? (Ответ дайте в паскалях).