Физика 10 класс
Используя уравнение Менделеева-Клапейрона, найти плотность смеси газов при температуре 49оС и давлении 57 кПа. Молярную массу примите равной 46 г/моль.
Ответ приведите в кг/м3 и округлите до второго знака после запятой.
Уравнение Менделеева-Клапейрона:
PV = nRT
где:
P - давление (Па)
V - объем (м³)
n - количество вещества (моль)
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
T - температура (К)
Нам нужно найти плотность (ρ), которая определяется как масса (m) деленная на объем (V):
ρ = m/V
Мы также знаем, что количество вещества (n) связано с массой (m) и молярной массой (M):
n = m/M
Подставим это в уравнение Менделеева-Клапейрона:
PV = (m/M)RT
Теперь выразим ρ из этого уравнения:
ρ = m/V = (PM)/(RT)
Теперь подставим известные значения:
P = 57 кПа = 57000 Па
M = 46 г/моль = 0.046 кг/моль
R = 8.314 Дж/(моль·К)
T = 49 °C = 49 + 273.15 = 322.15 К
ρ = (57000 Па * 0.046 кг/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) * 322.15 К) ρ = 2622 / 2678.5
ρ ≈ 0.9789 кг/м³
Округляем до второго знака после запятой:
ρ ≈ 0.98 кг/м³
Ответ: 0.98
Плотность смеси газов составляет примерно 0,24 кг/м³.