Задача по молекулярной физике В сосуде объемом 215 л находится газ при температуре 307 К и давлении 311 кПа. После того, как из сосуда выпустили часть газа массой 387 г, в сосуде установились давление 219 кПа. Определите, какая температура установилась в этом сосуде. Ответ дайте в кельвинах, округлите до целых чисел.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества (можно выразить через массу газа), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Сначала найдем количество вещества газа до выпуска части газа:

n = m/M,

где m - масса газа, M - молярная масса газа. Пусть m1 - масса газа до выпуска, а m2 - масса газа после выпуска.

Таким образом, n1 = m1/M, n2 = m2/M.

После выпуска части газа:

P1V = n1RT1,

P2V = n2RT2,

где P1 и T1 - давление и температура до выпуска, P2 и T2 - давление и температура после выпуска.

Также нам дано, что объем V = 215 л.

Подставим все известные значения:

P1V = n1RT1, P2V = n2RT2,

311 215 = (387/ M) R 307, 219 215 = (587/M) R T.

Так как R - постоянная, то R упрощается, поделим уравнения:

311 / 219 = (387/ M) * 307 / T, откуда получаем:

M = 387307219/(311*215) = 37 г/моль.

Теперь найдем температуру после выпуска газа:

219 215 = 387 / 37 T,

T = 219 215 37 / 387 = 670 K.

Итак, температура в сосуде после выпуска части газа составляет 670 K.