В баллоне объемом 40 л при температуре 288 К и давлении 4.9 МПа, сколько весит углекислый газ CO2?

Физика 11 класс Газовые законы углекислый газ CO2 расчет массы физика 11 класс давление температура объём газовые законы Новый

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

PV = nRT

Где:

• P - давление газа (в Паскалях)
• V - объем газа (в кубических метрах)
• n - количество вещества газа (в молях)
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (в Кельвинах)

Теперь давайте подставим известные значения в уравнение:

1. Сначала преобразуем объем из литров в кубические метры. 40 л = 0.04 м³.
2. Давление 4.9 МПа = 4.9 * 10^6 Па.
3. Температура уже дана в Кельвинах: T = 288 K.

Теперь подставим значения в уравнение:

4.9 * 10^6 Па * 0.04 м³ = n * 8.31 Дж/(моль·К) * 288 K

Теперь найдем количество вещества n:

1. Сначала вычислим левую часть уравнения: 4.9 * 10^6 * 0.04 = 196000.
2. Теперь у нас есть уравнение: 196000 = n * 8.31 * 288.
3. Вычислим правую часть: 8.31 * 288 = 2399.68.
4. Теперь подставим это значение в уравнение: 196000 = n * 2399.68.
5. Решим его относительно n: n = 196000 / 2399.68 ≈ 81.68 моль.

Теперь, чтобы найти массу углекислого газа, воспользуемся молярной массой CO2. Она составляет примерно 44 г/моль.

Теперь можем найти массу:

масса = n * молярная масса

Подставим значения:

масса = 81.68 моль * 44 г/моль ≈ 3593 г.

Таким образом, углекислый газ CO2 в баллоне весит примерно 3.593 кг.