Найти массу горючего газа метана CH4 объемом 64 м3 при температуре 0 и давлении 10^5

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Пусть объем метана равен 64 м^3, температура равна 0 градусов Цельсия (273,15 К), а давление равно 10^5 Па.

Для решения этой задачи нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT.

Где
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества молекул (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
T - температура газа в Кельвинах.

Также у нас есть формула для массы вещества: m = n * M.

Где
m - масса вещества
n - количество вещества в молях
M - молярная масса вещества.

Давление нужно перевести из Па в атмосферы: 1 атм = 101325 Па.

Давление P = 10^5 Па / 101325 ≈ 0.9869 атм.

Теперь можем выразить количество вещества n из уравнения PV = nRT: n = PV / RT.

n = (0.9869 атм 64 м^3) / (8.314 Дж/(моль·К) 273.15 К) = 3.116 моль.

Теперь можем найти массу метана: m = n * M.

M(CH4) = 12 г/моль (углерод) + 4 * 1 г/моль (водород) = 16 г/моль.

m = 3.116 моль * 16 г/моль ≈ 49.86 г.

Таким образом, масса горючего газа метана CH4 объемом 64 м^3 при температуре 0 и давлении 10^5 Па равна примерно 49.86 г.