Определите молярные массы водорода, гелия, кислорода, воды, углекислого газа, неона.

Влажность воздуха

Графики изопроцессов

Изотерма в различных координатных осях:

p V p

V T T

Изобара в различных координатных осях:

V p p

T V T

Изохора в различных координатных осях:

p V p

T T V

– относительная влажность воздуха
– температура точки росы

абсолютная влажность – плотность водяного пара в воздухе при определённой температуре
– давление водяного пара в воздухе при определённой температуре (парциальное давление)

– плотность насыщенного пара при определённой температуре

– давление насыщенного пара при определённой температуре

Примеры решения задач

Дано:

Решение:
Молярную массу находим, используя химическую формулу вещества, таблицу Менделеева и соотношение
кг/моль.
кг/моль
кг/моль
кг/моль

кг/моль

кг/моль
кг/моль
– ?

94. Каково количество вещества (в молях), содержащегося в 1 г воды?

Дано:

г = 10-3 кг

Решение:
кг/моль;

Ответ:
– ?

95. Какое количество вещества в молях составляют 5,418·1026 молекул?

Дано:
Решение:

Ответ: моль.

– ?

96. Какова масса в килограммах 450 молей кислорода O2?

Дано:

моль
Решение:
кг/моль
кг

Ответ:14,4кг

97. Вычислить массу одной молекулы водорода (H2), кислорода (O2), озона (O3), углекислого газа (CO2) и метана (CH4).

Дано:
Решение:

М(Н2)=2·10-3кг/моль

кг
кг/моль;
кг
М(СО2)=44·10-3кг/моль
кг
М(О2)=32·10-3кг/моль

кг
кг/моль;
кг

– ?

98. Масса капельки воды 10-10 г. Из скольких молекул она состоит?

Дано:

= 10-10 г = 10-13 кг
Решение:
кг/моль

– ?

99. В баллоне, объём которого равен 10-3 м3, находится азот под давлением 200 кПа, причём известно, что 1 см3 газа содержит 4,3·1019 молекул. Вычислить энергию поступательного движения одной молекулы и суммарную энергию всех молекул. Найти среднюю квадратичную скорость молекул и плотность газа.

Дано:
(азот)
= 10-3 м3
=200кПа= 2·105 Па
=4,3·1019 1/см3 =
=1/м3

– ? – ? – ? – ?

Решение:
1. Для нахождения средней кинетической энергии воспользуемся уравнением .

Дж.

2. Чтобы найти энергию всех молекул, энергию одной молекулы (среднюю кинетическую) умножаем на их количество.
т.к.
N=4,3·1025·10-3=4,3·1022

Дж
3. Плотность газа найдём по формуле
кг/моль.
кг.

кг/м3

4. Среднюю квадратичную скорость удобно найти, используя уравнение
=
м/с.

100. В баллоне вместимостью 40 л находится 1,98 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не более 30·105 Па. При какой температуре возникнет опасность разрыва баллона?

Дано:
– углекислый газ
= 40 л = 40·10-3 м3
= 1,98 кг
p=30·105Па

Т-?

Решение:
Воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

Выразим из уравнения температуру:

кг/моль;
К

101. Сколько весит водород, заполняющий воздушный шар, объёмом 1400 м3 при давлении 9,6·104 Па и температуре 27ºС?

Дано:
Газ – водород
= 1400 м3
= 9,6·104 Па
= 27°C
Решение:
Вес газа найдём, зная массу:

Массу определим, используя уравнение состояния (Менделеева - Клапейрона)

К
кг/моль.

кг

Р=110кг ·9,8м/с2≈1100Н=1,1кН

– ?(вес водорода)

102. Газ при 300К занимает объём 250 см3. Какой объём займёт этот же газ, если температура его повысится до 324К? Понизится до 270К? Давление считать постоянным. Масса газа неизменна.

Дано:
К
= 250 см3
К
К
m = const
p = const
(изобарный процесс)
Решение:
Т.к. по условию задачи m=const; p=const, то используем газовый закон Гей-Люссака

для трёх состояний:
.
Решая уравнения попарно находим см3
см3

103. При температуре –20°C и давлении воздуха 780 МПа объём воздуха равен 12 л. Привести объём воздуха к нормальным условиям.

Дано:
­–20°C; К
МПа = =7,8·108 Па
л = =12·10-3 м3
н.у.: р0=105Па
К

V2-?

Решение:
Из условия задачи понятно, что масса газа не меняется
,
тогда параметры состояния газа можно связать, используя уравнение Клапейрона

Для двух состояний газа: ;
Из уравнения выразим объём

м3

104. Определите температуру газа, находящегося в закрытом сосуде, если давление газа увеличивается на 0,4% от первоначального давления при нагревании на 1К.

Загрузка...

Дано:
1K;
Решение:
Т.к. процесс изохорный m = const, используем закон Шарля

Для двух состояний газа уравнение
принимает вид:
следовательно , а следовательно
Подставляя в уравнение выражения p2 и T2, получаем:

Решаем уравнение относительно неизвестной величины T1

105. Газ сжат изотермически от объёма = 8 л до объёма =6 л. Давление при этом возросло на = 4 кПа. Каким было начальное давление ?

Дано:
const;
= 8 л;
л
кПа
Решение:
Т.к. процесс изотермический и m = const, можно воспользоваться газовым законом Бойля-Мариотта
Запишем это уравнение для двух состояний газа: По условию задачи Заменим в уравнении p2 его выражением через p1.

Решим полученное уравнение относительно p1.

кПа.

106. Плотность некоторого газообразного вещества равна 2,5 кг/м3 при температуре 10ºС и нормальном атмосферном давлении. Найдите молярную массу этого вещества.

Дано:
кг/м3;

Па
105 Па
Решение:
Запишем уравнение состояния идеального газа .
Вспомним, что ;
Подставим в уравнение, получим

При сокращении на объём имеем

Из уравнения выразим молярную массу

кг/моль.

107. В баллоне находится газ при температуре 15ºC. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40% его выйдет из баллона, а температура при этом понизится на 8ºC?

Дано:
ºC; K


Решение:
В этой задаче два состояния газа можно связать только уравнением Менделеева -Клапейрона:

т.к. масса газа изменяется.
Запишем уравнение для 1го и 2го состояния:
и .
Учитывая, что и т.е.
Запишем:

Разделим одно уравнение на другое и получим
Ответ: давление уменьшится в 1,7 раза.

108. Дан график изменения состояния идеального газа в координатах V,T. Представьте эти процессы в координатах p,V и p,T.

Дано: Решение:

V33

2 3

1 22

0 T 0 V 0 T

Решение: Сначала проанализируем, в каких процессах и как изменялись параметры состояния газа, а затем перечертим эти процессы в других координатных осях, при этом используем знание газовых законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля.




Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вы можете использовать HTML- теги и атрибуты:

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

73 − = 72