В сосуде находится одноатомный газ при стандартных условиях, его масса составляет 2 г. После охлаждения газа

В сосуде находится одноатомный газ при стандартных условиях, его масса составляет 2 г. После охлаждения газа его давление снизилось на 50 кПа. Какова молярная масса газа, если переданное тепло составляет 170,2?
Ласка

Ласка

Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество вещества газа (в молях), \(R\) - универсальная газовая постоянная и \(T\) - температура газа в абсолютной шкале.

У нас есть следующие данные:
- Давление газа \(P\) уменьшилось на 50 кПа, следовательно новое давление \(P\) будет равно \(P_{ст} - 50\) кПа, где \(P_{ст}\) - стандартное давление (101,3 кПа).
- Масса газа равна 2 грамма.
- Переданное тепло равно 170,2.

Сначала мы должны выразить количество вещества \(n\):
\[
n = \frac{m}{M},
\]
где \(m\) - масса газа, \(M\) - молярная масса газа.

Чтобы выразить молярную массу газа, нам необходимо использовать уравнение идеального газа и провести алгебраические преобразования.

1. Найдем начальный объем газа \(V\):
\[
PV = nRT \Rightarrow V = \frac{{nRT}}{{P_{ст}}}.
\]
Так как газ находится при стандартных условиях, то стандартный объем газа равен \(V_{ст} = \frac{{nRT}}{{P_{ст}}}\).

2. Найдем новый объем газа \(V_1\) после охлаждения:
\[
P_1V_1 = nRT \Rightarrow V_1 = \frac{{nRT}}{{P_1}},
\]
где \(P_1\) - новое давление газа.

3. Используем формулу для выражения количества вещества \(n\):
\[
n = \frac{m}{M} \Rightarrow M = \frac{m}{n}.
\]
Подставим выражение для количества вещества \(n\) из пункта 2:
\[
M = \frac{m}{\frac{{V_1 \cdot P_{ст} \cdot T}}{{P_1 \cdot V_{ст}}}} = \frac{{m \cdot V_{ст} \cdot P_1}}{{V_1 \cdot P_{ст} \cdot T}}.
\]
Теперь мы можем подставить все известные значения и рассчитать молярную массу газа:

\[
M = \frac{{2 \, \text{г} \cdot \frac{{22,4 \, \text{л}}}{\text{моль}} \cdot (101,3 - 50) \, \text{кПа}}}{\frac{{2 \, \text{г} \cdot 1 \, \text{атм}}}{\text{л}} \cdot 273,15 \, \text{К}}}.
\]

Полученный ответ будет выражен в г/моль.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello