5. Определите плотность азота при температуре 300 К и давлении 2 атм.

Дано:

T = 300 К

p = 2 атм = 202650 Па

M = 0,028 кг/моль (молярная масса азота)

R = 8,31 Дж/(моль·К)

Найти: ρ

Решение:

Уравнение Менделеева-Клапейрона:

pV = νRT

ν = m/M, где m - масса газа, M - молярная масса

pV = (m/M)RT

ρ = m/V - плотность газа

Выразим плотность:

ρ = pM / RT

$$ρ = \frac{202650 \text{ Па} \cdot 0,028 \frac{\text{кг}}{\text{моль}}}{8,31 \frac{\text{Дж}}{\text{моль} \cdot \text{К}} \cdot 300 \text{ К}} ≈ \frac{5674,2}{2493} \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} ≈ 2,28 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$$

Ответ: 2,28 кг/м³