Каково давление азота в сосуде объемом 0,25 м^3, при t = 32° С, масса газа 300г?

Для решения задачи будем использовать уравнение состояния идеального газа:

$pV = nRT$

где:

• $p$ — давление газа,

• $V$ — объем газа,

• $n$ — количество вещества (в молях),

• $R$ — универсальная газовая постоянная, равная $8,31 \, \text{Дж}/\text{моль} \cdot \text{К}$,

• $T$ — температура в Кельвинах.

Шаг 1: Перевести массу газа в количество вещества (моли)

Молекулярная масса азота $N_2$ составляет 28 г/моль. Масса газа дана как 300 г, поэтому количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:

где:

• $m$ — масса газа (300 г),

• $M$ — молекулярная масса азота (28 г/моль).

Подставляем значения:

Шаг 2: Перевести температуру в Кельвины

Температура дана в градусах Цельсия: t = 32 \, ^\circ \text{C}.

Температура в Кельвинах $T$ вычисляется как:

Шаг 3: Подставить данные в уравнение состояния

Теперь можем подставить все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

Подставляем известные значения:

• $n = 10,71 \, \text{моль}$,

• $R = 8,31 \, \text{Дж}/\text{моль} \cdot \text{К}$,

• $T = 305,15 \, \text{К}$,

• $V = 0,25 \, \text{м}^3$.

Получаем:

Ответ:

Давление азота в сосуде составляет примерно 87,2 кПа.