Какое давление необходимо создать, чтобы при температуре 0 ºС в объеме, равном 1 литру, масса воздуха была равна 1 грамму? Эффективная молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление (Па), V - объем (м³), n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)), T - температура (К).

Масса воздуха равна 1 грамму, что соответствует 0,001 кг. Так как эффективная молярная масса воздуха 0,029 кг/моль, то количество вещества n можно выразить как отношение массы к молярной массе:

n = m/M = 0,001 кг / 0,029 кг/моль = 0,0345 моль

Заменим известные значения в уравнении и найдем давление P:

P 0,001 м³ = 0,0345 моль 8,31 Дж/(моль·К) * 273 К

P = (0,0345 моль 8,31 Дж/(моль·К) 273 К) / 0,001 м³

P ≈ 74691 Па или 74,7 кПа

Таким образом, необходимо создать давление примерно 74,7 кПа, чтобы при температуре 0 ºС в объеме 1 литра масса воздуха была равна 1 грамму.