Определить объём сосуда в котором содержится 0,75 моль водяного пара. Давление пара в сосуде равно 200кПа , а средняя квадратичная скорость движения частиц равна 500м/с

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где
P - давление пара (200 кПа = 200000 Па)
V - объём сосуда
n - количество вещества (моль)
R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К))
T - температура (K).

Для определения значения температуры необходимо воспользоваться формулой для кинетической энергии газов:

E = 3/2 k^2 T

где
E - кинетическая энергия
k - средняя квадратичная скорость движения частиц (500 м/с)
T - температура (K).

Подставляя известные данные в уравнения, получаем:

PV = nR
200000 V = 0,75 8,31
V = 0,75 8,31 * T / 200000

3/2 k^2 T = 3/2 (500^2)
100 * T = 25000
T = 2500 K

V = 0,75 8,31 2500 / 200000 = 0,3111 м^3

Таким образом, объём сосуда, в котором содержится 0,75 моль водяного пара при давлении 200 кПа и средней квадратичной скорости движения частиц 500 м/с, равен 0,3111 м^3.