Какая масса ацетилена была расходована при снижении давления с 20 МПа до 14 МПа при температуре -23 °С в стальной

Тема: Расход ацетилена при изменении давления и температуры

Объяснение: Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - газовая постоянная и T - температура.

Сначала мы должны найти исходные значения давления и температуры ацетилена. Из условия задачи у нас есть следующие данные: P1 = 20 МПа, P2 = 14 МПа, T1 = 27 °C и T2 = -23 °C.

Далее мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти количество вещества ацетилена, зная его объем и условия (P1, T1). Мы можем записать уравнение следующим образом: P1V1 = nRT1.

Затем, зная количество вещества, мы можем вычислить массу ацетилена, зная его молярную массу. Формула для расчета массы выглядит следующим образом: масса = количество вещества * молярная масса.

Пример:
Дано:
P1 = 20 МПа
P2 = 14 МПа
T1 = 27 °C
T2 = -23 °C
V = 25 л
Молярная масса ацетилена (C2H2) = 0,026 кг/моль

Шаг 1: Найдем количество вещества ацетилена при T1:
P1V1 = nRT1
20 МПа * 25 л = n * 8.314 Дж/(моль * К) * (27 + 273) К
500 моль = n * 8.314 * 300
n ≈ 0,020 моль

Шаг 2: Вычислим массу ацетилена:
Масса = количество вещества * молярная масса
Масса = 0,020 моль * 0,026 кг/моль
Масса ≈ 0,00052 кг (или 0,52 г)

Совет: При решении подобных задач всегда удостоверьтесь, что все величины имеют одинаковые единицы измерения (например, Па и литры, или Кельвины и градусы Цельсия). Кроме того, не забывайте использовать правильные значения газовой постоянной в соответствии с выбранной системой единиц.

Проверочное упражнение: Найдите массу ацетилена, если давление уменьшается с 30 МПа до 20 МПа при температуре 25 °С в стальной емкости вместимостью 40 л, заполненной ацетиленом C2H2 при температуре 30 °С. Учитывайте, что молярная масса ацетилена равна 0,026 кг/моль.

Тема вопроса: Расчет массы ацетилена при изменении давления и температуры

Инструкция:
Для решения данной задачи вам потребуется использовать идеальный газовый закон, который устанавливает, что давление, объем и температура связаны следующим образом: P * V = n * R * T, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Возьмем исходные данные:
P1 = 20 МПа (исходное давление)
V1 = 25 л (исходный объем)
T1 = 27 °С (исходная температура)
T2 = -23 °С (конечная температура)

Сначала необходимо найти количество вещества ацетилена (n1) при исходных условиях. Для этого воспользуемся формулой n1 = (P1 * V1) / (R * T1), где R = 8,314 Дж/(моль * К).

Далее, найдем конечный объем (V2), используя закон Бойля-Мариотта: P1 * V1 = P2 * V2. Подставим известные значения и найдем V2.

Теперь мы можем найти количество вещества ацетилена (n2) при новых условиях, с помощью формулы n2 = (P2 * V2) / (R * T2).

Наконец, искомая масса ацетилена (m) вычисляется по формуле m = n2 * molar_mass, где molar_mass равно 0,026 кг/моль.

Дополнительный материал:
Исходные данные: P1 = 20 МПа, V1 = 25 л, T1 = 27 °С, T2 = -23 °С, molar_mass = 0,026 кг/моль.

1. Вычислим количество вещества ацетилена (n1) при исходных условиях:
n1 = (20 МПа * 25 л) / (8,314 Дж/(моль * К) * 300 К)

2. Найдем конечный объем (V2) с помощью закона Бойля-Мариотта:
P1 * V1 = P2 * V2

3. Вычислим количество вещества ацетилена (n2) при новых условиях:
n2 = (P2 * V2) / (8,314 Дж/(моль * К) * (-250 К))

4. Найдем искомую массу ацетилена (m):
m = n2 * 0,026 кг/моль

Совет:
При решении подобных задач всегда обратите внимание на единицы измерения, чтобы правильно привести их к требуемым значениям (например, МПа в Па, °С в К).

Дополнительное упражнение:
Пусть объем стальной емкости составляет 40 л, а начальная температура равна 30 °С. При снижении давления с 25 МПа до 15 МПа при конечной температуре -10 °С, найдите массу метана (CH4) в емкости, учитывая, что его молярная масса равна 0,016 кг/моль.