Емкостью 50 л заполнен водородом при температуре 27 по цельсию и давлении 4*10^6 па. сколько потребуется для заполнения аэростатом объемом 840 м^3, если при 7 по цельсию давление в нем должно быть 10^5 па? желательно с формул и объяснением.заранее .
251
430
Ответы на вопрос:
Мне кажется не такой простой. её можно легко решить на уровне "подставить числа в нужную формулу", но надо внимательно смотреть на протекающие процессы. посчитаем количество вещества ν2, необходимое для заполнения аэростата. по уравнению клапейрона-менделеева: p2*v2 = ν2*r*t2, где p2 = 10^5 па – требуемое в аэростате давление; v2 = 840 м³ – объём аэростата; r = 8,314 дж/(моль*к) – универсальная газовая постоянная; t2 = 7 °c = 280 к – температура водорода в аэростате. отсюда: ν2 = p2*v2/(r*t2) = 10^5 * 840 / (8,314 * 280) ≈ 36084 моль. определим, сколько моль водорода содержится в одном . это не совсем важно в , но для ориентировки полезно посчитать. по уравнению клапейрона-менделеева: p*v = ν*r*t, где p = 4*10^6 па – давление в одном ; v = 50 л = 0,05 м³ – объём ; r = 8,314 дж/(моль*к) – универсальная газовая постоянная; t = 27 °c = 300 к – температура водорода в . отсюда: ν = p*v/(r*t) = 4*10^6 * 0,05 / (8,314 * 300) ≈ 80,2 моль. смогут отдавать газ до тех пор, пока давление в них не сравняется с давлением в аэростате. пусть аэростат абсолютно жёсткий, и его объём что после заправки, что на рабочей высоте равен 840 м³. заправка газом, конечно же, при температуре 27 °c, поэтому при подъёме на рабочую высоту газ изохорно охлаждается. тогда выполняется закон шарля: во сколько раз газ охладился (300 к / 280 к = 1,071), во столько же раз упало давление в аэростате. раз при его работе в нём давление 10^5 па, то сразу после заправки должно быть 1,071*10^5 па. поправка оказалась не такой большой, но важно понимать, что она имеет место. значит будут "разряжаться" (отдавать водород) до того, пока в них давление не упадёт до 1,071*10^5 па. то есть оно упадёт на δp = (4*10^6 - 1,071*10^5) = 3,9*10^6 па. тогда отданное одним количество вещества δν определим из уравнения клапйрона–менделеева: δp*v = δν*r*t δν = δp*v / (r*t) ≈ 78 моль. чтобы запихнуть в аэростат все 36084 молей водорода надо взять: 36084 / 78 ≈ 462,4. округляем в большую сторону (иначе немного не хватет), то есть потребуется 463 . к слову, при решении без поправки на падение давления при охлаждении газа в аэростате получится 461,5, т.е. 462 – одного не хватит. немного, но всё же!
Реши свою проблему, спроси otvet5GPT
-
Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос -
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах -
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно
Популярно: Физика
-
Vvvpp05.10.2022 02:25
-
Nastay1210200223.03.2020 15:18
-
RussianT30.04.2023 09:59
-
Vladchery14.11.2022 18:05
-
рудный101.10.2022 13:40
-
Нрататоаооаоп06.09.2021 01:09
-
vuhopen11.06.2021 20:44
-
ficon26315.05.2022 14:17
-
ApokalipsisZnanij08.01.2023 15:26
-
DozZzuM10.04.2023 06:15
Есть вопросы?
-
Как otvet5GPT работает?
otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса. -
Сколько это стоит?
Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны. -
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?
Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое! -
В чем отличия от ChatGPT?
otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.