Какова масса воздуха в емкости, если она заполнена воздухом объемом 0.9 м3 при температуре 17 °C, а вакууметр

Тема: Расчет массы воздуха в емкости

Пояснение: Для расчета массы воздуха в емкости нам понадобятся известные значения объема, давления разрежения и атмосферного давления. Для начала, воспользуемся уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в кельвинах).

1. Сначала нужно перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого используем формулу: T(K) = T(°C) + 273.15. В нашем случае: T(K) = 17 + 273.15 = 290.15 К.

2. Рассчитаем давление воздуха внутри емкости. Используем формулу: P(воздух) = P(барометр) - P(разрежение). В нашем случае: P(воздух) = 98.7 - 80 = 18.7 кПа.

3. Теперь можем использовать уравнение идеального газа для расчета количества вещества (n) воздуха в емкости. Формула выглядит так: n = PV / RT.

4. Универсальная газовая постоянная R примерно равна 8.314 Дж/(моль·К). Также, давление (P) необходимо перевести в Па, умножив его на 1000.

5. Подставим все значения в формулу и рассчитаем количество вещества воздуха (n).

6. Наконец, чтобы найти массу воздуха, умножим количество вещества (n) на молярную массу воздуха. Молярная масса воздуха составляет примерно 28.97 г/моль.

Пример использования: Рассчитайте массу воздуха в емкости, если она заполнена воздухом объемом 0.9 м3 при температуре 17 °C, а вакууметр показывает давление разрежения 80 кПа, а барометр показывает давление 98.7 кПа.

Совет: При решении задачи по физике, важно всегда удостовериться, что все значения приведены в правильных единицах измерения. Также, не забывайте о необходимости перевода температуры в кельвины при использовании уравнения идеального газа.

Практика: Какова масса воздуха в емкости, если она заполнена воздухом объемом 2.5 м3 при температуре 25 °C, а вакууметр показывает давление разрежения 60 кПа, а барометр показывает давление 101.3 кПа?