1) Какой удельный объем имеет воздух при давлении 10 кПа и температуре 0°С, если ртутный барометр показывает 99

Задача 1:

У нас есть следующие данные:
Давление воздуха: P = 10 кПа = 10000 Па
Температура воздуха: T = 0°C = 273 K
Давление ртути: P_рт = 99725 Па
Температура ртути: T_рт = 20°C = 293 K

Для решения задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта:
P_1 * V_1 / T_1 = P_2 * V_2 / T_2

где:
P_1 и T_1 - начальное давление и температура газа (первоначальные условия)
P_2 и T_2 - конечное давление и температура газа (новые условия)
V_1 и V_2 - начальный и конечный объем газа

Мы ищем удельный объем (V_2/V_1) для воздуха при заданных условиях.

Решение:
Переведем давление ртути из Па в кПа:
P_рт = 99725 Па = 99.725 кПа

Теперь подставим значения в формулу и решим уравнение:

P_1 * V_1 / T_1 = P_2 * V_2 / T_2

10 кПа * V_1 / 273 K = 99.725 кПа * V_2 / 293 K

После упрощения уравнения получим:

V_2 = (10 кПа * V_1 * 293 K) / (99.725 кПа * 273 K)

Здесь удельный объем V_2/V_1 представляет собой искомую величину.

Ответ: Удельный объем воздуха при давлении 10 кПа и температуре 0°С составляет (10 кПа * 293 K) / (99.725 кПа * 273 K).

Задача 2:

У нас есть следующие данные:
Исходное давление P_1 = 0.6 МПа = 600000 Па = 8 атм
Исходная температура T_1 = 12°C = 285 K

Мы хотим найти температуру T_2, при которой давление станет равным P_2 = 0.6 МПа или 8 атм.

Для решения задачи воспользуемся законом Шарля:
V_1 / T_1 = V_2 / T_2

где:
V_1 и T_1 - начальный объем и температура газа
V_2 и T_2 - конечный объем и температура газа

Решение:
Поскольку мы хотим, чтобы давление стало равным P_2, объем V_1 остается постоянным, поэтому он не влияет на решение. Мы можем обозначить его как V_1 = V_2.

Теперь подставим значения в формулу и решим уравнение:

V_1 / T_1 = V_2 / T_2

V_1 / 285 K = V_2 / T_2

Так как V_1 = V_2:

1 / 285 K = 1 / T_2

Откуда получаем:

T_2 = 285 K

Ответ: Чтобы давление газа увеличилось до P_1 = 0.6 МПа или 8 атм при исходной температуре T_1 = 12°C, необходимо нагреть газ до температуры T_2 = 285 K.

Задача 3:

У нас есть следующие данные:
Объем газа: V = 5 м^3
Давление: P = 0.6 МПа = 600000 Па
Температура: T (не указана)

Мы хотим найти массу водорода, кислорода и углекислого газа в заданном объеме при заданном давлении и температуре.

Для решения задачи, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа (в молях)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура газа

Решение:
Перед тем, как мы продолжим, нам нужно знать, какое количество вещества газа содержится в заданном объеме. Для этого нам понадобится уравнение Юлиуса:

n = PV / RT

Теперь, когда у нас есть количество вещества газа (n), мы можем рассчитать массу каждого газа с использованием молярной массы водорода (H2), кислорода (O2) и углекислого газа (CO2).

Молярная масса H2 = 2 г/моль
Молярная масса O2 = 32 г/моль
Молярная масса CO2 = 44 г/моль

Теперь мы можем решить задачу:

1) Расчет количества вещества газа в молях:
n = PV / RT
n = (0.6 МПа * 5 м^3) / (8.31 Дж/(моль·К) * T)

2) Расчет массы водорода, кислорода и углекислого газа:
Масса H2 = n * молярная масса H2
Масса O2 = n * молярная масса O2
Масса CO2 = n * молярная масса CO2

Ответ: Масса водорода, кислорода и углекислого газа в заданном объеме 5 м^3 при давлении 0.6 МПа и температуре T рассчитывается с помощью уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где n = PV / RT. Далее, масса каждого газа рассчитывается как произведение количества вещества (n) на молярную массу каждого газа.