Какое давление было в закрытом сосуде, если спирт закипел при температуре

Чтобы решить данную задачу, необходимо знать некоторые физические законы и свойства спирта. Одним из таких законов является закон Гей-Люссака, который говорит о том, что давление газа пропорционально его температуре при постоянном объеме газа и количестве вещества.

Кроме того, нам понадобится знание о температуре кипения спирта. Для этой задачи предположим, что исследуемый спирт - этанол (алкоголь), так как он наиболее распространен и известен школьникам.

Температура кипения этанола составляет примерно 78,4°C при атмосферном давлении (760 мм ртутного столба). Задача говорит о том, что спирт закипел, но не указывает при каком давлении. Наша задача - найти это давление.

Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое может быть записано в виде: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем сосуда, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в абсолютной шкале (в данном случае, использовать Кельвины).

Из данной формулы можно выразить давление газа следующим образом: P = (nRT) / V.

По условию мы знаем, что при температуре 78,4°C (т.е. 78,4 + 273,15 = 351,55 К) спирт закипел. Предположим, что объем сосуда составляет 1 литр (то есть 1000 мл или 1000 см^3).

Теперь нам нужно вычислить количество вещества газа, то есть количество этанола в данном случае. Для этого воспользуемся формулой: n = m / M, где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса этанола (C2H5OH) составляет примерно 46,07 г/моль.

Теперь, используя формулу n = m / M, мы можем найти количество вещества газа: n = 100 г / 46,07 г/моль ≈ 2,17 моль.

Таким образом, у нас есть следующие данные:
T = 351,55 К,
V = 1000 см^3 (1 литр),
n = 2,17 моль.

Подставим эти данные в уравнение P = (nRT) / V:

P = (2,17 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * 351,55 К) / 1000 см^3 ≈ 0,63 атм.

Таким образом, давление в закрытом сосуде, при котором спирт закипел, составляет приблизительно 0,63 атм.

Обратите внимание, что данное решение основано на некоторых предположениях (например, о том, что используется этанол и задан объем сосуда) и применении упрощенных моделей. В реальности, факторы, такие как взаимодействие молекул спирта, могут повлиять на точность результата.