Определите плотность азота при температуре 27 °С и давлении 100 кПа

Решение

Для определения плотности азота при заданных условиях воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление (Па), V - объем (м³), n - количество вещества (моль), R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), T - температура (К).

Сначала переведем давление из кПа в Па и температуру из °C в Кельвины:

P = 100 кПа × 1000 = 100000 Па
T = 27 °C + 273.15 = 300.15 K

Теперь найдем молярную массу азота (N₂):

M(N₂) = 2 × 14.01 = 28.02 г/моль

Зная молярную массу азота, можно найти его плотность (ρ) по формуле:

ρ = (PM) / (RT)

где ρ - плотность (кг/м³), M - молярная масса (кг/моль). Переведем молярную массу азота в кг/моль:

M(N₂) = 28.02 г/моль × 0.001 = 0.02802 кг/моль

Теперь вычислим плотность азота:

ρ(N₂) = (100000 Па × 0.02802 кг/моль) / (8.314 Дж/(моль·К) × 300.15 K) ≈ 1.14 кг/м³

Плотность азота при температуре 27 °C и давлении 100 кПа составляет примерно 1.14 кг/м³.

Нужно решить другие задачи?

Made on
Tilda