Вопрос:

1. Развитие представлений о строении атома. Опыт Резерфорда. Квантовые постулаты Бора. 2. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта в технике. 3. Задача Газ массой 6 кг объёмом 8м³ при давлении 0,2 Мпа и температуре 23C. Какой объём будет занимать тот же газ массой 5кг при давлении 0,4 Мпа и температуре 300K.

Ответ:

Решение задачи:

  1. Дано:
    • Газ 1: \( m_1 = 6 \) кг, \( V_1 = 8 \) м³, \( p_1 = 0.2 \) Мпа, \( T_1 = 23 \) °C = \( 273.15 + 23 = 296.15 \) К
    • Газ 2: \( m_2 = 5 \) кг, \( p_2 = 0.4 \) Мпа, \( T_2 = 300 \) К
    • Газ один и тот же, значит, молярная масса \( M \) одинакова.
    Найти: \( V_2 \)
  2. Используем уравнение Менделеева-Клапейрона: \( pV = \frac{m}{M} RT \)
  3. Выразим молярную массу \( M \) для первого случая: \[ M = \frac{m_1 RT_1}{p_1 V_1} \]
  4. Запишем уравнение для второго случая: \[ p_2 V_2 = \frac{m_2}{M} RT_2 \]
  5. Подставим выражение для \( M \) из первого уравнения во второе: \[ p_2 V_2 = \frac{m_2 RT_2}{\frac{m_1 RT_1}{p_1 V_1}} \]
  6. Упростим: \[ p_2 V_2 = \frac{m_2 RT_2 p_1 V_1}{m_1 RT_1} \]
  7. Сократим \( R \): \[ p_2 V_2 = \frac{m_2 T_2 p_1 V_1}{m_1 T_1} \]
  8. Выразим \( V_2 \): \[ V_2 = \frac{m_2 T_2 p_1 V_1}{m_1 T_1 p_2} \]
  9. Подставим числовые значения: \[ V_2 = \frac{5 \text{ кг} \cdot 300 \text{ К} \cdot 0.2 \text{ Мпа} \cdot 8 \text{ м}^3}{6 \text{ кг} \cdot 296.15 \text{ К} \cdot 0.4 \text{ Мпа}} \]
  10. Вычислим: \[ V_2 = \frac{5 \cdot 300 \cdot 0.2 \cdot 8}{6 \cdot 296.15 \cdot 0.4} \text{ м}^3 = \frac{2400}{710.76} \text{ м}^3 \approx 3.376 \text{ м}^3 \]

Ответ: Объём газа будет примерно 3.376 м³.

Подать жалобу Правообладателю