07.03. Уравнение Менделеева-Клапейрона (15 – 16).

Уровень 2.

Определите массу (в г) водорода, находящегося в баллоне емкостью 0,06 м³ под давлением 8,3·10⁵ Па при температуре 27 °С. Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [40]

Баллон емкостью 83 л содержит 2,2 кг углекислого газа. Баллон выдерживает давление не выше 4·10⁶ Па. При какой температуре (в Кельвинах) баллон может разорваться? Молярная масса углекислого газа 44 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [800]

Газ в количестве 0,02 кг при давлении 10⁶ Па и температуре 47 °С занимает объем 1660 см³. Определите по этим данным молярную массу (в кг/кмоль) газа. Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [32]

В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся равные массы водорода и кислорода. Во сколько раз давление, производимое водородом на стенки баллона, будет больше, чем давление кислорода, если молярная масса кислорода 32 кг/кмоль, а водорода 2 кг/кмоль? [16]

Горизонтальный сосуд длиной 85 см разделен на две части тонкой перегородкой, которая может двигаться без трения. В левой части сосуда находится водород, в правой – такая же масса кислорода. Найдите длину (в см) левой части сосуда. Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, кислорода – 32 кг/кмоль. Температуры газов одинаковы. [80]

Уровень 3.

Газ массой 0,007 кг, находящийся в баллоне при 27 °С, создает давление 50 кПа. Найдите молярную массу (в кг/кмоль) газа, если известно, что водород (молярная масса 2 кг/кмоль) массой 4 г создает в таком же баллоне при 60 °С давление 444 кПа. [28]

Два баллона соединены между собой тонкой трубкой с краном. В одном баллоне находится газ массой 2 г под давлением 400 кПа, в другом – такой же газ массой 4 г под давлением 200 кПа. Какое давление (в кПа) установится в баллонах, если открыть кран? Температура газа в баллонах одинакова. [240]

В цилиндре под невесомым поршнем находится 50 моль газа, объем которого 1 м³, а температура 500 К. С какой силой надо действовать на поршень перпендикулярно к его поверхности, чтобы он оставался неподвижным? Атмосферное давление 100 кПа, площадь поршня 0,002 м², универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [215]

Уровень 4.

Сферическая оболочка аэростата сделана из материала, квадратный метр которого имеет массу 900 г. Шар наполнен водородом при температуре 27 °С и давлении 100 кПа, равными температуре и давлению окружающего воздуха. При каком минимальном радиусе (в см) шар поднимет сам себя? Универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). Молярная масса воздуха 29 кг/кмоль, водорода 2 кг/кмоль. [249]

Резиновый шар массой 198 г наполнен азотом и находится неподвижно в воде на глубине 73 м, где температура воды 7 °С. Найдите массу (в г) азота в шаре. Атмосферное давление равно 100 кПа. Молярная масса азота 28 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К), g=10 м/с². [2]

Вертикальный цилиндр делится на две части тяжелым поршнем, который может перемещаться без трения. Под поршнем находится в три раза больше газа, чем над поршнем. При температуре 300 К поршень делит сосуд пополам. Во сколько раз объем газа под поршнем будет больше, чем над поршнем, при температуре 800 К? [2]

Чему равна плотность смеси 1,5 моль водорода и 2,5 моль кислорода при температуре 27 °С и давлении 240 кПа? Молярная масса водорода 2 кг/кмоль, кислорода 32 кг/кмоль, универсальная газовая постоянная 8300 Дж/(кмоль·К). [2]