Помогите срочно. В 34 литровом баллоне содержится 420 г углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше 500 кПа. При какой температуре возникает опасность взрыва?

Физика Колледж Газовые законы углекислый газ давление температура взрыв физика баллон 34 литра 500 кПа безопасность расчет давления Новый

Чтобы определить, при какой температуре возникает опасность взрыва в баллоне с углекислым газом, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

Где:

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

Теперь давайте найдем количество вещества (n) углекислого газа:

Молярная масса углекислого газа (CO2) составляет примерно 44 г/моль. Чтобы найти количество вещества, используем формулу:

n = m / M

Где:

• m - масса углекислого газа (420 г)
• M - молярная масса углекислого газа (44 г/моль)

Подставим значения:

n = 420 г / 44 г/моль ≈ 9.545 моль

Теперь преобразуем объем из литров в кубические метры:

V = 34 л = 34 / 1000 = 0.034 м³

Теперь можем подставить все известные значения в уравнение состояния:

500000 Па * 0.034 м³ = 9.545 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * T

Теперь решим это уравнение для T:

500000 * 0.034 = 9.545 * 8.31 * T

Вычислим левую часть:

17000 = 79.308 * T

Теперь найдем T:

T = 17000 / 79.308 ≈ 214.5 К

Теперь переведем температуру из кельвинов в градусы Цельсия:

T(°C) = T(K) - 273.15

T(°C) = 214.5 - 273.15 ≈ -58.7 °C

Таким образом, опасность взрыва возникает при температуре выше -58.7 °C. Это означает, что если температура в баллоне превысит это значение, давление может стать критическим и привести к взрыву.