Un balon meteorologic este incarcat cu 1200L He la 18 grade Celsius si 0,87 atm. Care este volumul balonului la altitudinea de 30000 m, unde temperatura este de 4 grade Celsius si presiunea este de 20mmHg.
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
Volumul He la 4 ⁰C și la 20mmHg se calculează, după ce se află numărul de moli de He, din balon. Se aplică ecuația de stare a gazelor ideale(perfecte), fiindcă avem variația parametrilor: p,V,T.
p.V=n.R.T
Numărul de moli de He nu se modifică în cele două stări ale gazului.
Date:
- starea 1 a gazului He
p1=presiunea gaz= 0,87atm
V1=volum gaz He, egal vu volum balon=1200L
T1=temperatura gaz, ⁰K. T1 ⁰K =t₁⁰C+273
T1=18⁰C + 273=291 K
n moli He = ?
- starea 2 a gazului
p2=presiunea 2 (atm). p2=20mmHg; 1 atm= 760 mm coloană Hg
p2,atm = 20 mmHg.1 atm/760 mm Hg=0,026 atm (vid)
T₂=temperatura, K; T₂= t₂⁰C + 273 K
T₂ (K) = 4⁰C + 273 = 277 K
n= număr moli He=? = număr moli He din starea 1
V2= volum gaz = volum balon (din definiția gazului)
R=constanta universală a gazului ideal=0,082 L.atm/mol.K
Calcule
a) n moli He din prima stare a gazului:
p1.V1=n.R.T1
n He = p1.V1/ R.T1
n He= 0,87 atm .1200L / 0,082 L.atm/mol.K . (291 K)
n He=43,751 moli
b) V2 din starea a doua a gazului:
p2.V2=n.R.T2
V2= n . R.T2/ p2
V2= 43,751 mol .0,082 L. atm/ mol.K .277 K / 0,026 atm=38222,046
sau
V2=( p1.V1/R.T1 ) . R.T2/p2
R: 38222L He
Explicație: