Баллон вместимостью 40 л содержит 1,98 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше 30*(умножить)10...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
баллон углекислый газ давление температура взрыв безопасность вместимость физика
0

Баллон вместимостью 40 л содержит 1,98 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше 30*(умножить)10 в пятой степени. При какой температуре возникает опасность взрыва!

avatar
задан 24 дня назад

3 Ответа

0

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Сначала найдем количество вещества в баллоне: n = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса газа. n = 1,98 кг / 44,01 г/моль = 0,045 моль.

Подставляем все в уравнение состояния идеального газа и находим температуру: 30(10^5)40 = 0,045RT. T = (30(10^5)40) / (0,045*R) = 26667 К.

Таким образом, при температуре около 26667 К возникает опасность взрыва баллона.

avatar
ответил 24 дня назад
0

Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид:

[ PV = nRT ]

где:

  • ( P ) — давление газа,
  • ( V ) — объем газа,
  • ( n ) — количество вещества (в молях),
  • ( R ) — универсальная газовая постоянная (( R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·K)} )),
  • ( T ) — температура в кельвинах.
  1. Определим количество вещества ( n ):

    Для углекислого газа (CO₂) молярная масса ( M = 44 \, \text{г/моль} ).

    [ n = \frac{m}{M} = \frac{1980 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} = 45 \, \text{моль} ]

  2. Переведем объем в кубические метры:

    ( V = 40 \, \text{л} = 0.04 \, \text{м}^3 )

  3. Максимальное допустимое давление:

    ( P = 30 \times 10^5 \, \text{Па} )

  4. Подставим все значения в уравнение состояния и найдем температуру ( T ):

    [ 30 \times 10^5 \cdot 0.04 = 45 \cdot 8.31 \cdot T ]

    [ 1.2 \times 10^5 = 373.95 \cdot T ]

    [ T = \frac{1.2 \times 10^5}{373.95} \approx 320.8 \, \text{K} ]

Таким образом, опасность взрыва возникает при температуре около 320.8 К. Важно отметить, что это расчет для идеального газа и в реальных условиях, особенно при высоких давлениях, поведение газа может отличаться из-за неидеальности.

avatar
ответил 24 дня назад
0

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем баллона, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.

Нам известны следующие данные: V = 40 л = 0,04 м³ n = 1,98 кг / 44 г/моль = 0,045 моль (молярная масса CO2 = 44 г/моль) R = 8,31 Дж/(моль·К) P = 30 * 10^5 Па

Теперь можем выразить температуру T:

T = P V / (n R)

T = (30 10^5 Па) (0,04 м³) / (0,045 моль * 8,31 Дж/(моль·К))

T ≈ 365,5 К

Таким образом, при температуре около 365,5 К возникает опасность взрыва баллона.

avatar
ответил 24 дня назад

Ваш ответ

Вопросы по теме