1) Каков объем водорода, если его масса составляет 12 кг, температура равна 7 ℃, а давление - 200 кПа? Молярная масса

Тема вопроса: Расчеты с идеальным газом

Пояснение:
1) Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Мы знаем массу вещества, поэтому можем вычислить количество вещества, используя молярную массу: масса / молярная масса = n. Далее, подставим известные значения в уравнение и решим его относительно V.

2) Для решения второй задачи воспользуемся также уравнением состояния идеального газа. Из условия задачи известно, что объем увеличивается в 8 раз, а давление уменьшается на 70 кПа. Воспользуемся соотношением P1V1 = P2V2, где P1, V1 - начальное давление и объем, а P2, V2 - конечное давление и объем. Подставим известные значения и решим уравнение относительно P2.

Например:
1) Задача 1:
Масса водорода: 12 кг
Температура: 7 ℃ = 7 + 273 = 280 К
Давление: 200 кПа
Молярная масса водорода: 2 г/моль
Универсальная газовая постоянная: 8,31 Дж/(моль·К)

Решение:
Количество вещества (н): масса / молярная масса = 12000 г / 2 г/моль = 6000 моль
V = (nRT) / P = (6000 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * 280 К) / 200 кПа = 8316 м³

Ответ: Объем водорода составляет 8316 м³.

2) Задача 2:
Известно:
V2 = 8V1
P1 = P2 + 70 кПа

Решение:
P1V1 = P2V2
P2 = P1V1 / V2 = (P1 * 8V1) / V2 = (P1 * 8) = (200 кПа * 8) = 1600 кПа

Ответ: Давление газа после изотермического процесса равно 1600 кПа.

Совет: Убедитесь, что вы правильно переводите значения измерений в СИ (например, перевод температуры из ℃ в К). Будьте внимательны при подстановке известных значений в уравнения.

Дополнительное упражнение:
1) Какой объем занимает 5 моль азота при температуре 25 ℃ и давлении 150 кПа? (Молярная масса азота: 28 г/моль)
2) При изотермическом процессе объем газа уменьшился в 3 раза. Если начальное давление составляло 300 кПа, каково конечное давление газа?