Яка маса води потрібна для наповнення посудини об ємом 1 м3, щоб після випаровування при температурі 100 градусів

Тема занятия: Расчет массы воды для создания заданного давления

Описание:

Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу идеального газа, которая выражается следующим образом:

PV = nRT

где P - давление (в паскалях), V - объем (в метрах кубических), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (в джоулях на моль * кельвин), T - температура (в кельвинах).

Мы хотим достичь давления 10^6 Па при температуре 100 градусов Цельсия, поэтому сначала необходимо перевести температуру в кельвины. Для этого добавляем 273.15 к значению в градусах Цельсия:

T(в К) = 100 + 273.15 = 373.15 К

Теперь мы можем решить уравнение, чтобы найти количество вещества (n):

P * V = n * R * T

Подставляя известные значения, получаем:

10^6 * 1 = n * (8.31) * (373.15)

n = (10^6 * 1) / (8.31 * 373.15)

n ≈ 342.062 моль

Теперь мы можем рассчитать массу воды, используя молярную массу воды:

масса = количество вещества * молярная масса

масса = 342.062 моль * (18 * 10^-3 кг/моль)

масса ≈ 6.156 кг

Таким образом, для создания давления 10^6 Па при температуре 100 градусов Цельсия в посудине объемом 1 м^3, нам потребуется около 6.156 кг воды.

Демонстрация:

Задача: Какова масса воды, необходимая для создания давления 2 * 10^5 Па при температуре 50 градусов Цельсия в посудине объемом 0.5 м^3? (молярная масса воды равна 18 * 10^-3 кг/моль, R = 8.31 Дж/(моль·К))

Совет:

Для лучшего понимания материала рекомендуется ознакомиться с уравнением идеального газа и формулами, связанными с ним. Также полезно обратить внимание на единицы измерения и провести необходимые преобразования, если это требуется.

Задание для закрепления:

1. Какова масса воды, необходимая для создания давления 1.5 * 10^6 Па при температуре 80 градусов Цельсия в посудине объемом 2 м^3? (молярная масса воды равна 18 * 10^-3 кг/моль, R = 8.31 Дж/(моль·К))