У балоні об'ємом 15 л міститься аргон за температури 300 К і тиску 6·10^5 Па. Коли з балона випустили деяку кількість газу, тиск зменшився до 4·10^5 Па, а температура – до 280 К. Визначити масу газу, яку випустили з балона.
Дано:
V=0,015 м^3
T_1=300\;K
P_1=6*10^5 Па
P_2=4*10^5 Па
T_2=280\;K
Знайти: \Delta m
Запишемо два рівняння Менделєєва-Клапейрона для початкового і кінцевого стану газу. Таким чином ми отримаємо систему двох рівнянь з двома невідомими - початкова маса m та маса випущеного газу \Delta m.
P_1V=\frac{m}{\mu}RT_1 (1)
P_2V=\frac{m-\Delta m}{\mu}RT_2 (2)
де \mu,\;R - відповідно молярна маса газу і універсальна газова стала.
З рівняння (1) виразимо масу газу:
m=\frac{P_1V\mu}{RT_1} (3)
З рівняння (2) виразимо масу випущеного газу:
\Delta m=m-\frac{P_2V\mu}{RT_2} (4)
Підставимо у (4) значення маси із рівняння (3):
\Delta m=\frac{P_1V\mu}{RT_1}-\frac{P_2V\mu}{RT_2} (5)
Ось, майже все готове, залишилося знайти молярну масу аргону. Це таблична величина.
\mu=0,0399 кг/моль
Всі дані підставимо в (5).
\Delta m=\frac{6*10^5*0,015*0,0399}{8,31*300}-\frac{4*10^5*0,015*0,0399}{8,31*280}
\Delta m\approx 0,041 кг
Відповідь: з балона випустили 41 грам аргону
Коментарі
Дописати коментар
Тут можна залишити коментар або звернення