Сколько литров аммиака было получено при производстве аммиака под давлением 25 МПа из 200 л азота, если при этом выход

Предмет вопроса: Расчет объема аммиака при производстве под давлением

Объяснение: Для решения задачи нам потребуется использовать идеальный газовый закон, который устанавливает зависимость между давлением, объемом и количеством вещества газа. Формула этого закона выглядит следующим образом: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, а T - температура (абсолютная).

Для начала, нам необходимо найти количество молей азота, используя заданный объем и нормальные условия (обычно это температура 273.15 К и давление 101.325 кПа). Используем идеальный газовый закон и получим n1 = PV1 / RT1.

Затем мы можем использовать информацию о том, что выход аммиака увеличился на 2,5% в расчете на количество азота. Учитывая это, мы можем найти количество молей аммиака, умножив количество молей азота на 2,5% и добавив его к первоначальному количеству молей азота, то есть n2 = n1 + (n1 * 2,5%).

После того, как мы найдем количество молей аммиака, мы можем использовать идеальный газовый закон еще раз, чтобы найти объем аммиака при заданном давлении. Используем формулу V2 = n2RT2 / P2, где P2 - заданное давление аммиака.

Демонстрация:
Дано: P1 = 25 МПа, V1 = 200 л, T1 = 273.15 К, P2 = 101.325 кПа, R - универсальная газовая постоянная.

1. Найдем количество молей азота n1:
n1 = (P1 * V1) / (R * T1)

2. Найдем количество молей аммиака n2:
n2 = n1 + (n1 * 2,5%)

3. Найдем объем аммиака V2:
V2 = (n2 * R * T2) / P2, где T2 - температура аммиака при нормальных условиях (273.15 К).

Совет: Для лучшего понимания задачи и применяемых формул рекомендуется иметь представление о идеальном газе и его основных характеристиках. Также полезным будет знание различных единиц измерения (например, перевод из мегапаскалей в килопаскали или литры в моли).

Дополнительное упражнение:
Задача: Сколько литров азота необходимо использовать, чтобы получить 500 литров аммиака при заданных условиях: P = 30 МПа, T = 298 К? (считать, что все объемы измерены в нормальных условиях)