Как найти удельный объем кислорода

16

3. В баллоне кислородного изолирующего
противогаза (КИП) ёмкостью 1 л находится
сжатый кислород. Определить удельный
объём и плотность кислорода при указанных
условиях. Какой объём займёт данная
масса кислорода при нормальных физических
условиях, если масса кислорода в баллоне
0,2 кг.

Дано: кислород O2 V=1л m=0,2 кг	СИ: Нормальные физические условия н.у.: Атмосферное давление 101325=101,3 кПа Температура воздуха 273,15 K = 0° C. Объем 1л = 1·10-3 м3 Молярная масса кислорода O2: М=32·10-3 кг/моль Плотность кислорода O2: ρ=1,429 кг/м3
Найти: v -? ρ-?

Решение.

а) Анализ данных и формул.

Задача на определение параметров
состояния газа.

Уравнение состояния идеального газа
(иногда уравнение Клапейрона или
уравнение Менделеева — Клапейрона) —
формула, устанавливающая зависимость
между давлением, молярным объёмом и
абсолютной температурой идеального
газа. Уравнение имеет вид:

где

p – давление,

V_M
– молярный объём,

R – универсальная газовая
постоянная,

T – абсолютная температура,
К.

Так как,

где ν – количество вещества, а

,
где m – масса, M
– молярная масса, уравнение состояния
можно записать:

Эта форма записи носит имя уравнения
(закона) Менделеева — Клапейрона.

Из этой формулы легко выразить объем:

Удельный объём
тела (системы):

v
= V/m
, где V
– объём тела (системы) массой m.

Удельная масса
(плотность) тела (системы):


= m/V
или из
уравнения Клапейрона

б) Вычисления.

Удельный объем газа, находящегося в
баллоне:

Плотность кислорода, при указанных
условиях:

Объем кислорода, при нормальных физических
условиях::

Ответ: удельный объем и плотность
кислорода, находящегося в баллоне
соответственно равны 0,05 м³/кг и
20 кг/м³; при нормальных условиях
объем кислорода той же массы: 0,14 м³

4. Кислород изотермически сжимается
до пятикратного уменьшения объёма.
Определить объём и давление кислорода
после сжатия, работу сжатия и количество
тепла, отведённого от газа, если
первоначальные объём и давление
кислорода и температура соответственно
равны

V, м3	Р, кПа	t, °С
0,6	120	30

Дано: кислород O2 T=const; V1/V2=5 V1=0,6 м3 p1=120 кПа; t1=30°С	СИ: Т1=30°С=30+273,15=303,15 К p1=120 кПа=120·103 Па Молярная масса кислорода O2: М=32·10-3 кг/моль Плотность кислорода O2: ρ=1,429 кг/м3
Найти: V2 , p2, Асж, Q – ?

Решение.

а) Анализ данных и формул.

Изотермический процесс – термодинамический
процесс, происходящий в физической
системе при постоянной температуре.
(T = const,
m = const,
M =const).

Уравнение изотермического процесса
(закон Бойля – Мариотта):

рV = const
,

где р и V – соответственно
давление и объём газа.

Работа расширения газа:

Рис.1.
Изотермический процесс.

Из уравнения Менделеева-Клапейрона
выражаем давление p:

и подставим в уравнение работы:

Таким образом, работа в изотермическом
процессе:

где р₁, V₁ и p₂, V₂
– соответственно начальные и конечные
значения давления и объёма газа.

Изменение внутренней энергии: U
= 0.

Первый закон термодинамики, количество
теплоты:

б) Вычисления.

Из закона Бойля-Мариотта следует:

Отсюда найдем давление p₂:

Объем после сжатия V₂:

Известно, что масса газа при сжатии не
меняется:

Тогда работа сжатия:

Количество теплоты:

(знак минус указывает на то, что газ
сжимается)

Ответ: объём и давление кислорода
после сжатия равны соответственно 0,12
м³ и 600кПа, работа сжатия равна
количеству тепла, отведённого от газа
и равна 115,9 кДж

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Что такое – удельный объем, удельный вес, плотность?
Удельный объем газа, это объем единицы веса вещества. Обозначение – м3/кг. Удельный вес газа это величина, обратная удельному объему. Размерность: кг/м3. Молярным объемом газа, это удельный объем умноженный на молекулярный вес вещества.
Методы определения удельного объема и удельного веса газов:
Существует несколько методов определения удельного веса веществ: взвешивания, пикнометра, ареометра и другие, в основном метод определяется агрегатным состоянием исследуемого вещества, его давления, температуры и прочих условий эксперимента.

Плотность Кислорода: Вес 1 литра Кислорода или паров Кислорода при тетпературе 0 град.С и давлении 760 мм. = 1,43. Куб (м3) Кислорода весит – 1,43 кг. Удельный вес Кислорода = 1,105. Удельный вес Кислорода в жидком состоянии
Газы	Малекулярный вес газа	Вес 1 литра газа	Удельный вес газа	Удельный вес газа в жидком состоянии
Кислород	32	1,43	1,105

Справочная информация
Коды городов России и стран СНГ Какой оператор и регион город. Сотовые операторы телефонов Плотность, сколько весит куб (м3) или удельный вес материалов Плотность газа, сколько весит куб (м3), литр или удельный вес газа. Удельный объем газа ГОСТ скачать бесплатно. ГОСТы и СНиПы Коды стран мира. Код страны

На странице вопроса Определите удельный объём кислорода и азота при нормальных условиях? из категории Физика вы найдете
ответ для уровня учащихся 10 – 11 классов. Если полученный ответ не
устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую
систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами
других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно,
вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где
можно обсудить тему с помощью обратной связи.

1 ответ:

Читайте также