Определите массу воздуха в комнате, размер которой 5,0 х 4,2 х 3,1 м, при нормальном атмосферном давлении и температуре О °С.

Решение

Чтобы определить массу воздуха в комнате, сначала найдем его объем:

V = a * b * c

где V - объем комнаты, a, b, c - размеры комнаты по каждой из осей (длина, ширина, высота). В нашем случае:

V = 5,0 м * 4,2 м * 3,1 м = 65,1 м³

Теперь используем уравнение состояния идеального газа для определения массы воздуха:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура газа (в кельвинах).

Нормальное атмосферное давление равно 101325 Па, а температура 0 °C эквивалентна 273,15 К. Молярная масса сухого воздуха составляет примерно 29 г/моль (или 0,029 кг/моль). Используем эти данные для определения массы воздуха:

Выразим количество вещества газа (n) через массу (m) и молярную массу (M):
n = m / M

Заменим n в уравнении состояния идеального газа:
PV = (m / M) * RT

Выразим массу воздуха (m):
m = (M * PV) / RT

Подставим известные значения:
m = (0,029 кг/моль * 101325 Па * 65,1 м³) / (8,314 Дж/(моль·К) * 273,15 К)

Выполним вычисления:
m ≈ 84.23 кг

Таким образом, масса воздуха в комнате при нормальном атмосферном давлении и температуре 0 °C составляет примерно 84.23 кг.

Нужно решить другие задачи?

Made on
Tilda