Определите массу азота, выходившего из емкости, при понижении избыточного давления с 0,5 МПа до 0,2 МПа, а температуры

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа в абсолютных единицах (в данном случае, в Кельвинах).

Для начала, нам нужно найти количество вещества газа (n) в эмкости до и после изменения давления. Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для этого.

Давление до изменения:
\[ P_1 = 0.5 \, \text{МПа} = 0.5 \times 10^6 \, \text{Па} \]

Давление после изменения:
\[ P_2 = 0.2 \, \text{МПа} = 0.2 \times 10^6 \, \text{Па} \]

Температура до изменения:
\[ T_1 = 30^\circ C = 30 + 273.15 \, \text{K} \]

Температура после изменения:
\[ T_2 = 20^\circ C = 20 + 273.15 \, \text{K} \]

Объем эмкости:
\[ V = 0.5 \, \text{м}^3 \]

Барометрическое давление:
\[ P_{\text{бар}} = 750 \, \text{мм рт.ст.} = 750 \times 133.322 \, \text{Па} \]

Теперь мы можем рассчитать количество вещества газа до и после изменения давления, используя уравнение состояния идеального газа:

\[ n_1 = \frac{{P_1 \times V}}{{R \times T_1}} \]
\[ n_2 = \frac{{P_2 \times V}}{{R \times T_2}} \]

Теперь, чтобы определить массу азота (N2), мы должны учесть молярную массу азота (M), которая составляет приблизительно 28 г/моль. Массу (m) можно рассчитать по следующей формуле:

\[ m = n \times M \]

Масса азота до изменения:
\[ m_1 = n_1 \times M \]

Масса азота после изменения:
\[ m_2 = n_2 \times M \]

Таким образом, для определения массы азота, выходившего из емкости, при понижении избыточного давления и изменении температуры, нужно решить следующие уравнения:

\[ P_1 = 0.5 \times 10^6 \, \text{Па} \]
\[ P_2 = 0.2 \times 10^6 \, \text{Па} \]
\[ T_1 = 30 + 273.15 \, \text{K} \]
\[ T_2 = 20 + 273.15 \, \text{K} \]
\[ V = 0.5 \, \text{м}^3 \]
\[ P_{\text{бар}} = 750 \times 133.322 \, \text{Па} \]

\[ n_1 = \frac{{P_1 \times V}}{{R \times T_1}} \]
\[ n_2 = \frac{{P_2 \times V}}{{R \times T_2}} \]

\[ m_1 = n_1 \times M \]
\[ m_2 = n_2 \times M \]

Подставляя значения и решая эти уравнения, мы можем определить массу азота, выходившего из емкости при заданных условиях.