1. Нам дано значение массы азота, которая составляет 120 г.
2. Давление равно 5 МПа (Мегапаскали) и температура составляет 17°C.
3. Обрати внимание, что температура должна быть выражена в абсолютных единицах (Кельвина). Чтобы это сделать, добавим 273 к значению температуры в градусах Цельсия:
t (в Кельвинах) = t (в °C) + 273
Таким образом, t (в Кельвинах) = 17 + 273 = 290 К.
4. Дальше, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
5. Мы знаем значение давления (P), массы (n) азота (которую мы можем пересчитать в количество вещества (n) с помощью молярной массы), температуры(T) и удовлетворяющую всем условиям газовую постоянную (R).
6. Давай распишем формулу молярной массы для азота (N2):
Молярная масса азота = 14 г/моль.
7. Теперь мы можем использовать формулу:
n = масса / молярная масса
Подставив значения, получим:
n = 120 г / 14 г/моль = примерно 8.57 моль.
8. Теперь, используя уравнение состояния для идеального газа, можем найти объем:
PV = nRT
V = nRT / P
Подставим значения:
V = (8.57 моль * 0.0821 atm * л / (моль K) * 290K) / 5 МПа
Обрати внимание, что мы должны преобразовать давление из МПа в атмосферы (атм). 1 МПа = 10 атм, поэтому:
V = (8.57 моль * 0.0821 atm * л / (моль K) * 290K) / (5 МПа * 10 кПа / МПа)
9. Атм и кПа сокращаются, и мы получаем:
V = (8.57 моль * 0.0821 л * атм / (моль K) * 290K) / 50
Моль сокращается, и получаем:
V = (8.57 * 0.0821 * 290) / 50 л
После вычислений получаем:
V ≈ 3.96 л
Таким образом, ответ: объем, который занимают 120 г азота при давлении 5 МПа и температуре 17°C, составляет около 3.96 л.
1. Нам дано значение массы азота, которая составляет 120 г.
2. Давление равно 5 МПа (Мегапаскали) и температура составляет 17°C.
3. Обрати внимание, что температура должна быть выражена в абсолютных единицах (Кельвина). Чтобы это сделать, добавим 273 к значению температуры в градусах Цельсия:
t (в Кельвинах) = t (в °C) + 273
Таким образом, t (в Кельвинах) = 17 + 273 = 290 К.
4. Дальше, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
5. Мы знаем значение давления (P), массы (n) азота (которую мы можем пересчитать в количество вещества (n) с помощью молярной массы), температуры(T) и удовлетворяющую всем условиям газовую постоянную (R).
6. Давай распишем формулу молярной массы для азота (N2):
Молярная масса азота = 14 г/моль.
7. Теперь мы можем использовать формулу:
n = масса / молярная масса
Подставив значения, получим:
n = 120 г / 14 г/моль = примерно 8.57 моль.
8. Теперь, используя уравнение состояния для идеального газа, можем найти объем:
PV = nRT
V = nRT / P
Подставим значения:
V = (8.57 моль * 0.0821 atm * л / (моль K) * 290K) / 5 МПа
Обрати внимание, что мы должны преобразовать давление из МПа в атмосферы (атм). 1 МПа = 10 атм, поэтому:
V = (8.57 моль * 0.0821 atm * л / (моль K) * 290K) / (5 МПа * 10 кПа / МПа)
9. Атм и кПа сокращаются, и мы получаем:
V = (8.57 моль * 0.0821 л * атм / (моль K) * 290K) / 50
Моль сокращается, и получаем:
V = (8.57 * 0.0821 * 290) / 50 л
После вычислений получаем:
V ≈ 3.96 л
Таким образом, ответ: объем, который занимают 120 г азота при давлении 5 МПа и температуре 17°C, составляет около 3.96 л.