Який обсяг газу можна отримати, випарюючи 200 мл рідкого азоту при нормальних умовах? У скільки разів збільшиться обсяг

Суть вопроса: Обсяг газу при випарюванні рідкого азоту

Обгрунтування: Для того, щоб обчислити обсяг газу, який можна отримати, випарюючи 200 мл рідкого азоту при нормальних умовах, необхідно знати, що рідкий азот являє собою газ, який знаходиться під високим тиском і при низьких температурах. Коли рідкий азот випаровується, він переходить у газовий стан.

Стандартні умови включають тиск 1 атмосфера і температуру 0 градусів Цельсія. Зважаючи на це, ми можемо використовувати ідеальний газовий закон для розрахунку обсягу газу. За ідеального газу обсяг газу (V) залежить від кількості речовини (n) та температури (T) за допомогою рівняння V = nRT/P, де R є універсальною газовою сталою.

Рівняння стають простішими, якщо врахувати, що ми маємо стандартні умови, коли P = 1 атмосфера та T = 273 Кельвіна. Тоді рівняння можна записати у вигляді V = nR/1 або V = nR.

Для розрахунку обсягу газу, який можна отримати, необхідно знати кількість речовини нітрогену, який переходить у газовий стан. Це можна визначити за допомогою молярної маси (M) речовини та маси (m) речовини за допомогою формули n = m/M.

Приклад використання:
Молярна маса рідкого азоту (Н2) становить - 28 г/моль.
Маса рідкого азоту - 200 г.
Тоді кількість речовини азоту: n = m/M = 200 г / 28 г/моль = 7,14 моль.

У випадку випаровування речовини збільшується обсяг.
Обсяг азоту перед випаруванням - 0 мл.
Обсяг азоту після випарування - V = nR = 7,14 моль * унівірсальна газова стала R.
Значення R - 0,0821 атм*л/(моль*К).
Тому, V = 7,14 моль * 0,0821 атм*л/(моль*К) = 0,5787 атм*л.

Таким чином, обсяг азоту після випарування дорівнює 0,5787 атм*л.

Порада: Добре розуміння ідеального газового закону та уміння використовувати його формули допоможуть зрозуміти, як обчислювати обсяг газу у певних ситуаціях. Не забувайте враховувати стандартні умови, якщо вони не надані в завданні.

Вправа: Як зміниться обсяг азоту при випаруванні, якщо кількість речовини збільшиться вдвічі?