Какое наибольшее количество азота можно хранить в данном сосуде, содержащем 2 г гелия, при температуре

Тема вопроса: Хранение азота при низкой температуре

Разъяснение:
Для понимания того, какое наибольшее количество азота можно хранить в данном сосуде, необходимо учитывать некоторые физические свойства газов и применять закон Бойля-Мариотта.

Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. Формула для этого закона выглядит следующим образом: P1 * V1 = P2 * V2, где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа.

При низкой температуре азот находится в жидком состоянии. Согласно таблицам физических свойств, плотность жидкого азота при температуре около -196 °C составляет примерно 0,808 г/см³.

Для решения данной задачи, нужно учесть, что объем гелия ничтожно мал по сравнению с объемом азота, следовательно можно пренебречь объемом гелия.

Найдем объем, который занимает 2 г гелия, используя плотность: V(гелий) = m(гелий) / p(гелий) = 2 г / 0.1785 г/см³. Подставив значения в формулу, получим уравнение: P(азот) * V1(азот) = P(азот) * (V2(азот) + V(гелий)).

Так как объем гелия очень мал, то можно считать, что полученный объем равен V(азот).

Дополнительный материал:
Задача: Какое наибольшее количество азота можно хранить в данном сосуде, содержащем 2 г гелия, при температуре -196 °C?

Решение:
1. Найдем объем, который занимает 2 г гелия, используя плотность: V(гелий) = m(гелий) / p(гелий) = 2 г / 0.1785 г/см³ = 11.21 см³.
2. Найдем объем, который занимает азот.
3. Пренебрегая объемом гелия, можем сказать, что объем гелия равен V(азот).
4. Подставим значения в формулу: P(азот) * V1(азот) = P(азот) * (V2(азот) + V(гелий)).
5. P(азот) * V(азот) = P(азот) * (V(азот) + 11.21 см³).
6. P(азот) * V(азот) = P(азот) * V(азот) + P(азот) * 11.21 см³.
7. После сокращений: P(азот) * 11.21 см³ = 0.
8. Следовательно, наибольшее количество азота, которое можно хранить в данном сосуде, равно 0 г.

Совет: Чтобы лучше понять данную задачу, полезно изучить законы физики, связанные с газами, а также таблицы свойств газов.

Дополнительное упражнение:
Сосуд содержит 3 гелия при температуре -200 °C. Какое наибольшее количество азота можно хранить в данном сосуде?