Яким повинен бути тиск у газовому балоні об ємом 50 л, щоб можна було зберігати 2 кг метану (СН4) при температурі

Содержание вопроса: Расчет давления в газовом баллоне

Объяснение: Для решения данной задачи мы будем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что давление (P), объем (V) и температура (T) газа связаны следующим образом: P * V = n * R * T, где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная. Нам также дана масса метана (СН4), которую нужно знать для решения задачи.

Сначала найдем количество вещества газа (n), используя молярную массу метана (CH4) и данную массу. Молярная масса метана равна 16 г/моль (12 г/моль для углерода и 4 г/моль для водорода). Поэтому, количество вещества метана (n) будет равно (масса метана) / (молярная масса метана).

n = 2 кг / 16 г/моль = 125 моль

Теперь, используя идеальный газовый закон, мы можем выразить давление (P) в газовом баллоне:

P * V = n * R * T

P = (n * R * T) / V

Где универсальная газовая постоянная равна примерно 8,314 Дж/(моль*К).

Мы можем использовать данное значение для расчета давления:

P = (125 моль * 8,314 Дж/(моль*К) * (25 + 273.15) К) / 50 л

P ≈ 616.4 кПа ≈ 6,2 МПа

Совет: Для более легкого понимания данной темы, предлагаю вам обратить внимание на единицы измерения и помнить формулу идеального газового закона. Также не забудьте перевести все значения в соответствующие единицы измерения, чтобы получить правильный результат.

Задание для закрепления: Каково давление газа в баллоне объемом 30 л, содержащего 3 моль кислорода (O2) при температуре 20°C? Ответ округлите до ближайшей десятой.