Яка швидкість газу в трубі з площею поперечного перерізу 5 см^2, якщо через 10 хв проходить 2 кг вуглекислого газу, який надходить під тиском 390 кПа і при температурі 280 К? Молярна маса вуглекислого газу становить 0,44 кг/моль.
Веселый_Пират
Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: \( PV = nRT \), где \( P \) - давление газа, \( V \) - объем газа, \( n \) - количество вещества газа (в молях), \( R \) - универсальная газовая постоянная и \( T \) - температура газа.
Сначала найдем количество вещества газа. Масса вещества (молярная масса) поделенная на молярную массу вещества даст количество вещества.
\[ n = \frac{{m}}{{M}} \]
Где \( m \) - масса газа, \( M \) - молярная масса газа.
В нашем случае, у нас есть масса газа \( m = 2 \) кг и молярная масса \( M = 0,44 \) кг/моль.
Подставив значения, получим:
\[ n = \frac{{2}}{{0,44}} \approx 4,55 \] моль.
Теперь мы можем выразить скорость газа через объем и время:
\[ V = \frac{{S}}{{t}} \]
Где \( V \) - скорость газа, \( S \) - площадь поперечного сечения трубы и \( t \) - время.
У нас есть площадь поперечного сечения трубы \( S = 5 \) см\(^2\) и время \( t = 10 \) минут = 600 секунд.
Подставим все значения в формулу:
\[ V = \frac{{5}}{{600}} = 0,0083 \] см\(^2\)/сек.
Так как результат получен в сантиметрах, переведем его в метры:
\[ V = 0,0083 \times 10^{-2} = 8,3 \times 10^{-5} \] м\(^2\)/сек.
Итак, скорость газа в трубе составляет \( 8,3 \times 10^{-5} \) м\(^2\)/сек.
Сначала найдем количество вещества газа. Масса вещества (молярная масса) поделенная на молярную массу вещества даст количество вещества.
\[ n = \frac{{m}}{{M}} \]
Где \( m \) - масса газа, \( M \) - молярная масса газа.
В нашем случае, у нас есть масса газа \( m = 2 \) кг и молярная масса \( M = 0,44 \) кг/моль.
Подставив значения, получим:
\[ n = \frac{{2}}{{0,44}} \approx 4,55 \] моль.
Теперь мы можем выразить скорость газа через объем и время:
\[ V = \frac{{S}}{{t}} \]
Где \( V \) - скорость газа, \( S \) - площадь поперечного сечения трубы и \( t \) - время.
У нас есть площадь поперечного сечения трубы \( S = 5 \) см\(^2\) и время \( t = 10 \) минут = 600 секунд.
Подставим все значения в формулу:
\[ V = \frac{{5}}{{600}} = 0,0083 \] см\(^2\)/сек.
Так как результат получен в сантиметрах, переведем его в метры:
\[ V = 0,0083 \times 10^{-2} = 8,3 \times 10^{-5} \] м\(^2\)/сек.
Итак, скорость газа в трубе составляет \( 8,3 \times 10^{-5} \) м\(^2\)/сек.
Знаешь ответ?