Меню

Определить массу 20 л аммиака находящегося под давлением 1450

Учебное пособие по физике. Часть II. Молекулярно-кинетическая теория , страница 33

1 Объясните формулу Е=3/2КТ и ее физический смысл. Дайте определение температуры на основе этой формулы. Из данной формулы можно получить важные следствия:

а) среднее значение кинетической энергии поступательного движения молекул (Е) не зависит от природы газа, а определяется только его температурой (Т);

б) при одинаковой температуре средние квадратичные скорости

движения молекул (V) обратно пропорциональны корню квадратному из масс молекул. Докажите это.

2 Два газа (кислород и водород) имеют одинаковую температуру. С одинаковой ли средней квадратичной скоростью движутся молекулы этих газов? Одинакова ли их кинетическая энергия? Можно ли говорить о температуре одной или нескольких молекул?

3Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы газа при температуре 150 0 С.

4 Может ли газ при температуре — 40ºС иметь среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекулы, равную 4,6* 10 -21 Дж?

5 Какова средняя квадратичная скорость атома водорода в атмосфере Солнца при температуре 6000 К?

6 Газ в цилиндре изотермически сжали. Объясните, используя уравнение, почему давление газа увеличивается.

7 В закрытом цилиндре нагревают газ. Почему при этом изменяется давление газа? Изменяется ли концентрация молекул газа?

Газовые законы

1 Какова масса 50 молей углекислого газа?

2 При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л. При 17º давление в баллонах 100 атм. Какой объем займет газ при нормальных условиях?

3 Имеется 12 л углекислого газа под давлением 9 • 10 5 Па и температуре 288 К. Определить массу газа (0,2 кг).

4 Баллон вместимостью 40 л содержит кислород массой 2,6 кг. При какой температуре возникнет опасность взрыва, если допустимое давление не более 50 • 10 3 Па (296 К).

5 Какая линия на графике соответствует большему объему:

6 Сколько молекул воздуха содержится в комнате объемом 60 и при нормальных условиях? µ=29 кг/к моль

7 Газ при давлении 3,2*10 Па и температуре 17 ºС занимает объем 87 л. Привести объем газа к нормальным условиям.

8 Вычислить молярную массу бутана, 2 л которого при температуре 15°С и давлении 9*10 4 Па имеют массу 4,2 г (56 кг/кмоль).

9 В баллоне емкостью 12 л находится водород массой 100 г под давлением 9.8*10 6 Па. Какова температура этого газа (10 С).

10 Перечертите графики в координатах Р(Т) и V(Т):

11 При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ?

12 Определить плотность водорода при температуре 15º С и давлении 730 мм. рт. ст. (0,0811 кг/м 3 ).

13 Б батискафе содержится воздух массой 4,2 кг при давлении 10 Па и температуре 17° С. На сколько времени хватит этого воздуха человеку, если в минуту он потребляет 750 куб. см воздуха? μ=29 кг/кмоль (77 часов).

14 Масса 14,92*10 25 молекул инертного газа составляет 5 кг. Какой это газ?

15 Перечертите график в координатах P(T) и P(V)

V 3

1 Определить массу 20 л аммиака (NНз), находящегося под давлением 1450 мм. рт. ст. и температуре 17°С (28 г).

2 Объем пузырька газа, всплывшего со дна озера на поверхность, увеличился в 3 раза. Какова глубина озера? Атмосферное давление нормальное, температура не изменится (20 м).

3 В баллоне объемом 0,2 м 3 находится гелий под давлением 10 5 Па и температуре 17°С. После накачивания гелия его давление увеличилось в 3 раза, а температура до 47°. Найти изменение массы гелия (57 г).

4 Какой объем занимают 100 молей ртути ( 1 ,5 л)?

5 Какая температура больше Т1 или Т2

6 Газ находится под поршнем площадью 10 см 2 в горизонтальном цилиндрическом сосуде. Объем газа 50 л. С какой силой надо действовать на поршень, чтобы объем газа стал 10 л?

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Молекулярная физика. Газовые законы

1. Какова масса 50 молей углекислого газа?

2. При автогенной сварке используют сжатый кислород, который хранится в баллонах емкостью 20 л при 17 0 С давление в баллонах 100 атм. Какой объем займет этот газ при нормальных условиях?

3. При нормальных условиях масса газа 738,6 мг, а объем 8,205 л. Какой это газ?

4. Определите массу 20 л аммиака (NH3), находящегося под давлением 1450 мм рт. ст. и температуре 27 С.

5. В баллоне объемом 0,2 м 3 находится гелий под давлением 10 5 Па и температуре 17 С. После подкачивания гелия его давление увеличилось в 3 раза, а температура до 47 С. Найти изменение массы гелия.

6. Объем газа при давлении 7,2·10 5 Па при температуре 15 0 С равен 0,6 м 3 . При какой температуре эта же масса газа займет объем 1,6 м 3 , если давление станет равным 2,25∙10 5 Па?

7. Газ при давлении 8 атм и температуре 12 0 С занимает объем 855 л. Каково будет давление, если эта же масса газа при температуре 47 0 С займет объем 800 л?

Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики.

1. Вода падает с высоты 1200 м. Насколько повысится температура воды, если на ее нагревание затрачивается 60% работы силы тяжести?

2. Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы 6 кг льда при -20 0 С обратить в пар с температурой 100 0 С?

3. Газ при адиабатном процессе совершил работу 4·10 8 Дж. Как изменилась его внутренняя энергия? Что произошло с температурой газа? Газ расширился или сжался?

4. Чтобы нагреть 108 кг воды от 18 0 С до кипения на горелке с КПД 25 %, потребовалось 92 г горючего. Какова удельная теплота сгорания горючего?

5. При изотермическом процессе передано 8·10 6 Дж теплоты. Чему равно изменение внутренней энергии? Определить работу, совершенную газом.

6. Определить внутреннюю энергию всех молекул идеального газа, имеющего объем 20 м 3 , при давлении 5·10 5 Па.

7. С какой высоты должен упасть кусок олова, чтобы при ударе о землю он нагрелся до 100 0 С? Считать, что на нагревание олова идет 40% работы силы тяжести, а начальная температура олова 0 0 С.

8. Стальная пуля, обладая скоростью 900 м/с, попала в бревно и застряла в нем. При ударе 40 % энергии пошло на ее нагревание. На сколько градусов нагрелась пуля?

9. Сколько надо сжечь каменного угля, чтобы 6 т воды, взятой при 10 0 С, нагреть до 100 0 С и 1 т ее обратить в пар? КПД котла 70 %.

10. При какой скорости свинцовая пуля, ударившись о преграду, плавится? Температура пули до удара 100 0 С. При ударе 60% энергии пули превращается во внутреннюю энергию.

11. Идеальный газ изобарно увеличился в объеме в 3 раза при давлении 3·10 5 Па. Определите первоначальный объем газа, если на увеличение его объема потребовалось совершить работу в 12,9 кДж.

Источник

Определить массу 20 л аммиака находящегося под давлением 1450

14. Газовые законы

FilIgor Дата: Суббота, 16.08.2014, 08:11 | Сообщение # 1

Закон Бойля:
При постоянной температуре объем (V) данного количества газа обратно пропорционален давлению (P):
PV = const, откуда
P1V1 = P2V2,
P1/P2 = V2/V1

Закон Гей-Люссака:
Объемы, занимаемые данной массой газа, при постоянном давлении, относятся как их абсолютные температуры:
V1/V2 = T1/T2

Закон Менделеева-Клапейрона:
pV = nRT,
где n = m/M, количество вещества газа, моль. Тогда,
pV = (m/M)RT

P — давление газа, Т — температура в Кельвинах, V — объем, m — масса газа, М — его молярная масса.
R = 8,314 Дж/моль*К
Внимание: необходимо следить за размерностями величин.

Закон Авогадро:
В одинаковых объемах любого идеального газа при одинаковых давлениях и температуре содержится одно и то же количество молекул.

При н.у. (0 о С, 273 К; 760 мм.рт.ст., 101325 Па) 1 моль любого газа занимает 22,4 л. и содержит NA = 6,023*10 23 молекул.

It’s futile to speculate about what might have been
FilIgor Дата: Суббота, 16.08.2014, 08:16 | Сообщение # 2

Имеется 10 л. газа при давлении 2 атм. и температуре 27 о С. Каков его объем при н.у.?

Н.у. — нормальные условия, которые соответствуют 1 атм (101325 Па) и 0 о С (273 K).
27 о С = 273 + 27 = 300 K.

По объединенному закону,
V = 273*10*2/300*1 = 18,2 л.

Определить число молекул газа из задания 14.1.
Определить его массу, если это азот.

Мы нашли объем газа при н.у., он составляет 18,2 л.
По закону Авогадро, это составит n = V/22,4 = 18,2/22,4 = 0,8125 моль.

Определим число молекул: N = n*NA = 0,8125*6,023*10 23 = 4,89*10 23
Определим массу: m = n*M = 0,8125*28 = 22,75 г.
(28 — молярная масса азота).

It’s futile to speculate about what might have been
FilIgor Дата: Суббота, 16.08.2014, 09:07 | Сообщение # 3

Под каким давлением находится углекислый газ в огнетушителе объемом 3 дм 3 , если масса огнетушителя до заполнения газом была 4 кг, а после заполнения 6 кг. Температура газа 27 о С.

Масса газа, очевидно, составит m = 6 — 4 = 2 кг = 2000 г.
Температура T = 273 + t = 273 + 27 = 300 K.
M(CO2) = 44 г/моль.
V = 3 дм 3 = 0,003 м 3
Внимание!
Если в формулу Менделеева-Клапейрона поставить объем в дм 3 , то давление получится в килоПаскалях, кПа.
Если же поставить в м 3 , то ответ будет в Паскалях.

pV = (m/M)RT , откуда
p = ((m/M)RT)/V = ((2000/44)*8,31*300)/3 = 37772 кПа. (

3,78*10 7 Па).
1 атм. = 101325 Па = 101,325 кПа.
Тогда, р = 37772/101,325 = 373 атм.

Плотность неона в неоновой лампе 0,06 кг/м 3 при давлении 4*10 3 Па. Определить температуру газа.

Плотность газа дает нам и массу, и объем: m = 0,06 кг (60 г) и V = 1 м 3 .
pV = (m/M)RT , откуда
T = pV/(m/M)R = 6000*1/(40/20)*8,314 = 360 K
t = K — 273 = 360 — 273 = 87 о С.

It’s futile to speculate about what might have been
FilIgor Дата: Суббота, 16.08.2014, 13:21 | Сообщение # 4

В газгольдер закачан зимой газ при температуре -30 о С и нормальном атмосферном давлении.
Какое будет давление летом при +30 о С?

Температуру не забываем перевести в К.

Химический кабинет имеет размеры 6х10х3 м.
Определить массу воздуха при 20 о С и нормальном давлении.

Определим объем воздуха.
V = 6*10*3 = 180 м 3 .
Средняя молярная масса воздуха М = 29 г/моль.
Из формулы Менделеева-Клапейрона,

m = pVM/RT = 101,325*180*29/8,31*293 = 215 кг.

В баллоне емкостью 30 л. находится 5,28 кг. газа при температуре 27,7 о С и под давлением 10 МПа. Какой это газ?

10 МПа = 10000 кПа, 5,28 кг = 5280 г.
Можно не переводить килограммы в граммы, но тогда надо будет перевести литры в м 3 .
Из формулы Менделеева-Клапейрона,
M = mRT/pV = 5280*8,31*300,7/10000*30 = 44 г/моль.
Такая молярная масса может соответствовать углекислому газу (СО2) или пропану С3Н8.

It’s futile to speculate about what might have been
FilIgor Дата: Суббота, 16.08.2014, 14:32 | Сообщение # 5

При разложении 59,1 г. карбоната двухвалентного металла выделилось
5804 мл. углекислого газа при температуре 30°С и давлении 1,3 атм. Установите
формулу соли.

Определим количество вещества выделившегося газа, моль.
1,3 атм. составят 1,3*101,325 = 131,72 кПа.
5804 мл. = 5,804 л.
n = pV/RT = 131,72*5,804/8,31*303 = 0,304 моль.
Тогда, молярная масса карбоната составит 59,1/0,304 = 194,6 г/моль.
Поскольку металл двухвалентный, формула карбоната MeCO3
Масса карбонат-аниона СО3 2- = 60 г/моль, тогда молярная масса металла составит 194,6 — 60 = 134,6 г/моль.
Такая масса, с учетом погрешности, близка к барию.

Плотность по водороду газовой смеси оксида азота(II) и оксида азота(IV) равна 20. Определите объемные доли газов в указанной смеси.

Определим молярную массу газовой смеси.
M = 20*DH2 = 20*2 = 40 г/моль.
M(NO) = 30, M(NO2) = 46 г/моль.
Пусть доля NO = x, тогда доля NO2 = (1 — x)
30x + 46(1 — x) = 40
Решая, получаем: х = 0,375.
Итого, 37,5% NO, остальное NO2.

Рассчитайте объем, который занимает (при н.у.) порция газа, если в
этой порции содержится 2,2·10 22 молекул этого газа.

Количество вещества газа n = N/NA = 2,2·10 22 /6,023*10 23 = 0,0365 моль.
V = n*VM = 0,0365*22,4 = 0,818 л.
Задание 14.11

10 моль водорода собрали в баллоне объемом 20 л. при 230 о С. Определите давление в баллоне.

p = nRT/V = 10*8,31*503/20 = 2090 кПа (20,6 атм).

Какой объем занимает 200 г. газовой смеси, состоящей из водорода, оксида углерода (II) и оксида углерода (VI) вмолярном соотношении 3:4:5 при температуре 80 o С и давлении 98658 Па (740 мм.рт.ст.)?

Определим молярную массу смеси.
M = (3*2 + 4*28 + 5*44)/(3 + 4 + 5) = 30,73 г/моль.

V = (m/M)RT/p = (200/30,73)8,31*353/98,658 = 193,53 л.

Газовая смесь состоит из 20 л. азота и 10 л. аммиака. Сколько молекул азота приходится на одну молекулу аммиака в этой смеси? Сколько атомов азота приходится на один атом водорода ?

Поскольку при равных условия в равных объемах газов содержится равное число молекул, то при отношении объемов 2:1 и отношение молекул будет 2:1.
То есть, на одну молекулу аммиака две молекулы азота.
1 NH3 : 2 N2

Из этого же отношения легко сосчитать, что в отношении 1 NH3 : 2 N2 содержится 5 атомов азота и 3 атома водорода.
Значит, на 1 атом водорода приходится 3/5 атомов азота.

Источник

Читайте также:  Распределитель давления тормозной системы ваз 2110

Диагностика и виды давления © 2021
Все права сохранены © 2020. Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом. Внимание! Материалы могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет. 18+

Adblock
detector