Какой объём занимает азот массой 4,6 кг под давлением 2 атм при температуре 27(градусов цельсия)?
Какой объём занимает азот массой 4,6 кг под давлением 2 атм при температуре 27(градусов цельсия)?
Для того чтобы найти объем азота, необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT
Где: P - давление (2 атм), V - объем, n - количество вещества (масса азота / молярная масса азота), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/(мольК)), T - температура в Кельвинах (27+273 = 300 K).
Сначала найдем количество вещества азота:
m = 4,6 кг = 4600 г n = m / M, где M - молярная масса азота (28 г/моль)
n = 4600 г / 28 г/моль ≈ 164,29 моль
Теперь можно найти объем:
V = (nRT) / P V = (164,29 моль 0,0821 латм/(мольК) 300 K) / 2 атм V = 4010,37 л
Таким образом, азот массой 4,6 кг под давлением 2 атм при температуре 27 градусов Цельсия занимает объем примерно равный 4010,37 литров.
Для решения этой задачи можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:
[ PV = nRT ]
где:
Дано:
Молярная масса азота (( M )) = 28 г/моль = 0.028 кг/моль.
[ n = \frac{m}{M} = \frac{4.6 \, \text{кг}}{0.028 \, \text{кг/моль}} \approx 164.29 \, \text{моль} ]
[ V = \frac{nRT}{P} ]
где универсальная газовая постоянная ( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} ).
Подставим все известные значения:
[ V = \frac{164.29 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 300.15 \, \text{К}}{202650 \, \text{Па}} ]
Вычислим объем:
[ V \approx \frac{410444.95 \, \text{Дж}}{202650 \, \text{Па}} \approx 2.025 \, \text{м}^3 ]
Таким образом, объем, занимаемый азотом массой 4,6 кг при давлении 2 атм и температуре 27 °C, составляет приблизительно 2.025 кубических метра.
