15. В одном сосуде имеется 1 кг газообразного молекулярного азота, а в другом сосуде - 1 кг газообразного молекулярного водорода. Объемы сосудов одинаковы, и температуры газов одинаковы. Давление азота составляет 10 Па. Каково давление водорода? а) 10 Па; б) 14*10 Па; в) 28*10^ Па; г) 7000 Па; д) 3600 Па. Решение.
Янтарное
Для решения данной задачи мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит:
\[PV = nRT\]
Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (около 8,31 Дж/моль∙К)
T - температура газа
В данной задаче у нас имеются два сосуда - один с азотом, другой с водородом. Так как объемы сосудов одинаковы, то и объемы газов в них также будут одинаковыми.
У нас есть следующая информация:
1 кг газообразного молекулярного азота
1 кг газообразного молекулярного водорода
Давление азота составляет 10 Па
Вопрос заключается в определении давления водорода. Для этого нам необходимо найти количество вещества водорода и использовать идеальный газовый закон.
Мы можем начать с определения количества вещества азота, используя молярную массу азота. Молярная масса азота равна примерно 28 г/моль. Так как у нас 1 кг азота, это составляет 1000 г. Таким образом, количество вещества азота:
\[n_{азота} = \frac{{1000 \, г}}{{28 \, г/моль}} \approx 35,71 \, моль\]
Так как у нас есть тот же объем водорода и азота, количество вещества водорода будет таким же:
\[n_{водорода} = 35,71 \, моль\]
Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон для водорода:
\[PV = nRT\]
Так как у нас объем и температура одинаковы для обоих газов, а количество вещества водорода равно 35,71 моль, мы можем записать:
\[P_{водорода} \cdot V = n_{водорода} \cdot R \cdot T\]
Подставляя известные значения, получим:
\[P_{водорода} \cdot V = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T\]
Так как объемы сосудов одинаковы, объем газа одинаковым для обоих газов, и температуры газов одинаковы, можем сократить эти значения:
\[P_{водорода} = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T\]
Теперь мы можем решить задачу. Варианты ответов указаны в Па (паскалях). Так как у нас дано давление азота равное 10 Па, давление водорода будет равно:
\[P_{водорода} = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T = 35,71 \cdot 8,31 \cdot T = 296,8801 \cdot T\]
Исходя из данных в вариантах ответов, ответ будет 10 Па (а).
\[PV = nRT\]
Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в молях)
R - универсальная газовая постоянная (около 8,31 Дж/моль∙К)
T - температура газа
В данной задаче у нас имеются два сосуда - один с азотом, другой с водородом. Так как объемы сосудов одинаковы, то и объемы газов в них также будут одинаковыми.
У нас есть следующая информация:
1 кг газообразного молекулярного азота
1 кг газообразного молекулярного водорода
Давление азота составляет 10 Па
Вопрос заключается в определении давления водорода. Для этого нам необходимо найти количество вещества водорода и использовать идеальный газовый закон.
Мы можем начать с определения количества вещества азота, используя молярную массу азота. Молярная масса азота равна примерно 28 г/моль. Так как у нас 1 кг азота, это составляет 1000 г. Таким образом, количество вещества азота:
\[n_{азота} = \frac{{1000 \, г}}{{28 \, г/моль}} \approx 35,71 \, моль\]
Так как у нас есть тот же объем водорода и азота, количество вещества водорода будет таким же:
\[n_{водорода} = 35,71 \, моль\]
Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон для водорода:
\[PV = nRT\]
Так как у нас объем и температура одинаковы для обоих газов, а количество вещества водорода равно 35,71 моль, мы можем записать:
\[P_{водорода} \cdot V = n_{водорода} \cdot R \cdot T\]
Подставляя известные значения, получим:
\[P_{водорода} \cdot V = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T\]
Так как объемы сосудов одинаковы, объем газа одинаковым для обоих газов, и температуры газов одинаковы, можем сократить эти значения:
\[P_{водорода} = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T\]
Теперь мы можем решить задачу. Варианты ответов указаны в Па (паскалях). Так как у нас дано давление азота равное 10 Па, давление водорода будет равно:
\[P_{водорода} = 35,71 \, моль \cdot 8,31 \, Дж/моль∙К \cdot T = 35,71 \cdot 8,31 \cdot T = 296,8801 \cdot T\]
Исходя из данных в вариантах ответов, ответ будет 10 Па (а).
Знаешь ответ?