Question

Intr-un vas de sticla inchis se afla N=6,023×10^26 molecule de azot molecular (miu=28g/mol)la temperatura de t=77°C si presiunea p1=200kPa.Determinati:
A.masa gazului
B.densitatea gazului
C.numarul de molecule din unitatea de volum aflate in vas
D.noua valoare a presiunii gazului daca fara a se modufica temperatura se scot f=20% din moleculele din vas.

Answer 1

A.
Calculam numarul de moli n;
N=6,023×10²⁶
Na=6,02310²³, numarul de molecule dntr-un mol (nr lui Avogadro)
n= N/ Na
n=10³ mol
μ=28g/mol
Masa gazului, m, va fi atunci:
m=n×μ
m=10³×28=28×10³
m=28000g=28kg.
B.
Se stie ca un mol de gaz in conditii normale de temperatura si presiune (la t=0°C=273K si la P=100kPa) ocupa un volum de V₀=22,4dm³.
Atunci, volumul ocupat in conditii normale de cei n mol de gaz va fi
V=n×V₀
V=1000×22,4=22400dm³=22,4m³
Pentru t1=77°C=340K si P1=200kPa, volumul V1 ocupat de gaz va satisface relatia:
VP/T=V1P1/T1
De unde:
V1=VPT1/P1T
V1=22,4×100×340/200×273=761600/54600=13,95m³
V1=13,95m³
Atunci densitatea gazului este:
p=m/V1
p=28/13,95=2
p=2kg/m³

C.
Notam cu nv nr de molecule din unitatea de volum
nv=N/V1
nv=6,023×10²⁶/13,95
nv=4,318×10²⁵ molecule/m³
D.
Scotand 20% din numarul de molecule, se reduce si volumul V de gaz la presiune si temperatura normala tot cu 20%. El devine V':
Deci V'=80%V=0,8V
V'=0,8×22,4=17,92m³
Vasul fiind inchis,volumul sau ramane acelasi adica V1 calculat anterior. Presiunea va fi P1'
V'P/T=V1P1'/T1
P1'=V'PT1/V1T
P1'=17,92×100×340/13,95×273=609280/3808,35
P1'=160kPa