Вопрос, который вызвал трудности
В баллоне емкостью 20 л находится кислород под давлением 100 атм. при температуре 17 градусов С. Какой объем он занимал бы при нормальных условиях?
Ответ экспертов Учись.Ru
Чтобы дать полноценный ответ, был привлечён специалист, который хорошо разбирается в теме «Физика». Ваш вопрос звучал так: В баллоне емкостью 20 л находится кислород под давлением 100 атм. при температуре 17 градусов С. Какой объем он занимал бы при нормальных условиях?
После обсуждения с другими специалистами сервиса мы пришли к выводу, что правильный ответ на ваш вопрос будет звучать следующим образом:
Дано:
V = 20 л = 20*10⁻³ м³
M = 32*10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода
p = 100 атм = 100*10⁵ Па
t = 17⁰C или T = 273+17 = 290 К
p₀ = 1 атм = 1*10⁵ Па
t₀ = 0⁰ C или T₀ = 273 К
____________________________
V₀ - ?
Решение №1
Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:
p*V =m*R*T / M
Найдем массу:
m = p*V*M / (R*T) = 100*10⁵*20*10⁻³*32*10⁻³ / (8,31*290) ≈ 2,7 кг
А теперь запишем уравнение Менделеева-Клапейрона для нормальных условий газа:
p₀*V₀ = m*R*T₀ / M
Отсюда:
V₀ = m*R*T₀/(p₀*M) = 2,7*8,31*273/(1*10⁵*32*10⁻³) ≈ 1,9 м³ или V₀ = 1 900 литров
Решение №2
Жаль, что в школе не проходят универсальный газовый закон Клапейрона:
p*V/T = p₀*V₀/T₀
Отсюда:
V₀=p*T₀*V/(p₀*T) = 100*273*20/(1*290) ≈ 1900 литров (естественно, получаем тот же ответ :(((
(Здесь ОТНОШЕНИЕ величин, и единственное, что надо сделать, это перевести температуру в кельвины...)
Зато как КРАСИВО и ПРОСТО!!!