Сколько изменится давление азота в емкости объёмом V=8 л при повышении температуры на Δt=100 °C, если масса азота

Тема: Изменение давления азота при повышении температуры

Пояснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать закон Гей-Люссака, который утверждает, что давление газа пропорционально его абсолютной температуре при постоянном объеме и количестве вещества. Формула, которую мы можем использовать, выглядит следующим образом:

P1/T1 = P2/T2

Где P1 и T1 - начальное давление и температура соответственно, а P2 и T2 - конечное давление и температура соответственно.

Для решения задачи мы сначала найдем начальное давление в емкости с азотом, а затем вычислим конечное давление, исходя из изменения температуры и выпущенной массы азота.

Решение:
1. Начнем с нахождения начального давления азота. Мы знаем массу азота и объем емкости, поэтому мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

P1 = (m1/M) * (R/T1)

2. Теперь найдем конечную массу азота, которая осталась после выпуска 80%.

m2 = m1 * (1 - 0.8)

3. Вычислим количество вещества азота в конечной емкости с помощью молекулярной массы азота:

n2 = m2/M

4. Найдем конечное давление азота, используя закон Гей-Люссака:

P2 = (n2 * R)/T2

5. Разница в давлении будет равна изменению давления:

ΔP = P2 - P1

Пример использования:
Дано: V = 8 л, Δt = 100 °C, m1 = 1,4 кг, выпущено 80% азота.

Решение:
1. Начальное давление азота: P1 = (1,4/28) * (8.314/273) = 0,175 МПа
2. Конечная масса азота: m2 = 1,4 * (1 - 0,8) = 0,28 кг
3. Количество вещества азота: n2 = 0,28/28 = 0,01 моль
4. Конечное давление азота: P2 = (0,01 * 8,314)/ (100 + 273) = 0,0038 МПа
5. Изменение давления: ΔP = 0,0038 - 0,175 = -0,171 МПа

Совет:
Для более полного понимания задачи и расчетов рекомендуется внимательно ознакомиться с формулами и уравнениями, используемыми в решении. Обратите также внимание на единицы измерения и их перевод, например, перевод килограммов в моль.

Задание для закрепления:
Давление газа в емкости объемом 5 л составляет 2 атмосферы при температуре 27 °C. При какой температуре давление увеличится в 4 раза, если объем останется постоянным? Ответ представьте в градусах Цельсия.