Какова масса воздуха, который вышел из комнаты объемом 100 м³, когда температура повысилась с 283 до 298 К, если атмосферное давление равно 1.02 * 10^5 Па?

Физика 11 класс Газовые законы масса воздуха объем комнаты 100 м³ температура 283 К температура 298 К атмосферное давление 1.02 * 10^5 Па Новый

Для решения задачи нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где:

• P - давление газа (Па)
• V - объем газа (м³)
• n - количество вещества газа (моль)
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (К)

В данной задаче мы знаем:

• Объем V = 100 м³
• Давление P = 1.02 * 10^5 Па
• Начальная температура T1 = 283 K
• Конечная температура T2 = 298 K

Сначала найдем количество вещества n при начальной температуре T1:

1. Подставим известные значения в уравнение состояния:
2. n = PV / RT
3. n1 = (1.02 * 10^5 Па * 100 м³) / (8.31 Дж/(моль·К) * 283 K)
4. Теперь вычислим это значение:

Подсчитаем:

• n1 ≈ (1.02 * 10^7) / (2355.53) ≈ 4335.6 моль

Теперь найдем массу воздуха, используя молярную массу воздуха. Молярная масса воздуха составляет примерно 29 г/моль, или 0.029 кг/моль.

1. Масса воздуха m определяется по формуле:
2. m = n * M, где M - молярная масса
3. Подставим значения:
4. m = 4335.6 моль * 0.029 кг/моль
5. Теперь вычислим массу:

Подсчитаем:

• m ≈ 126.73 кг

Таким образом, масса воздуха, который вышел из комнаты, составляет примерно 126.73 кг.