Баллон объёмом 20 л заполнен природным газом (состав: CH4 - 80%, C2H6 – 20%). Давление в баллоне составляет 200 Бар, метан находится в газообразном состоянии. 1 Бар = 100 кПа. На сколько изменится масса баллона, если давление в баллоне упадёт до 2 Бар? Температуру примите постоянной и равной 20 °С.

Для решения задачи применим уравнение Менделеева-Клапейрона: PV = nRT. Так как температура (T), объем (V) и универсальная газовая постоянная (R) постоянны, то отношение давления (P) к количеству вещества (n) также постоянно: P/n = const. Следовательно, P1/n1 = P2/n2.

Изменение давления: P1 = 200 Бар, P2 = 2 Бар.

Изменение количества вещества: n2 = n1 * (P2 / P1) = n1 * (2 / 200) = 0.01 * n1. Масса газа пропорциональна количеству вещества. Следовательно, масса газа уменьшится в 100 раз.