Какова масса (в граммах) аммиака в емкости объемом 20 литров при температуре 67°C и давлении 10,4 атм?

Содержание вопроса: Расчет массы аммиака в заданных условиях.

Инструкция: Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о состоянии газов и использование уравнения состояния идеального газа – уравнения Клапейрона. Уравнение Клапейрона гласит:

PV = nRT,

где P – давление газа, V – его объем, n – количество вещества, R – универсальная газовая постоянная, T – температура в абсолютных единицах.

Масса аммиака может быть рассчитана с использованием эффективной молярной массы аммиака (17 г/моль). Формула для расчета массы газа выглядит следующим образом:

масса = количество вещества × эффективная молярная масса.

Давление должно быть приведено в паскалях, поэтому давление в атмосферах нужно умножить на 101325 (1 атм= 101325 Па). Температура необходима в абсолютных единицах (Кельвин).

Пример использования:
У нас имеется:
V = 20 л,
P = 10,4 атм,
T = 67°C = 67 + 273 = 340 K.

Начнем, преобразовав давление:
P = 10,4 атм = 10,4 × 101325 Па = 1053080 Па.

Теперь используем уравнение Клапейрона:
PV = nRT,
1053080 × 20 = n × 8,3145 × 340.

Решив это уравнение относительно n (количество вещества), получим:
n = (1053080 × 20) / (8,3145 × 340).

Далее, рассчитаем массу аммиака:
масса = количество вещества × эффективная молярная масса,
масса = n × 17.

Совет: Старайтесь очень внимательно следить за единицами измерения (например, приводить температуру к Кельвинам) и использовать правильные значения для давления. Также полезно знать универсальную газовую постоянную R, равную 8,3145 Дж/(K·моль).

Упражнение: Если объем увеличится до 30 литров, а давление останется прежним (10,4 атм), как изменится масса аммиака в граммах?