1.найти массу 5 м3 водорода при давлении 0,6 мпа и температуре 100°с. 2.дана газовая смесь, состоящая из азота, кислорода и водорода с объемами vn2 = 0,24 м3 ; vo2 = 0,36 м3 ; vh2 = 0,53 м3. найти: 1) объемный состав компонентов смеси 2) молярную массу смеси 3) газовую постоянную смеси (двумя какое количество теплоты необходимо для нагревания 3 кг азота при р = const с температурой: t1 =180°с до температуры t2=620°c. 4.водород массой 1 кг при t1 =327°с и начальном давлении p1 = 0,062 мпа сжимается изотермически до конечного давления р2 = 0,595 мпа. определить начальный и конечный объёмы, термодинамическую работу, количество теплоты, отводимой от газа и изменение внутренней энергии.

Масса воды будет 5 м3. А температура при давлении 0.6 будет около 87градусов

1. Для нахождения массы водорода в данном случае нужно использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление (в Па), V - объем (в м^3), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура (в К).

Переведем давление и температуру в нужные единицы измерения:
P = 0,6 МПа = 0,6 * 10^6 Па,
T = 100 °C = 100 + 273 = 373 К.

Теперь решим уравнение относительно n:
(0,6 * 10^6 Па) * (5 м^3) = n * (8,314 Дж/(моль·К)) * (373 К).

Подставляем значения и решаем:
n = (0,6 * 10^6 * 5) / (8,314 * 373) ≈ 36,895 моль.

Масса водорода равна массе 36,895 моль:
m = n * M,
где m - масса (в кг), M - молярная масса (в кг/моль). Молярная масса водорода H2 равна 2 г/моль (1 моль H2 состоит из 2 г атомов H).
Таким образом,
m = 36,895 моль * 2 г/моль = 73,79 г.

Ответ: Масса 5 м^3 водорода при давлении 0,6 МПа и температуре 100 °С равна 73,79 г.

2. Для нахождения объемного состава компонентов смеси нужно расчитать доли объемов каждого компонента в смеси.

Сумма объемов компонентов должна равняться общему объему смеси:
vn2 + vo2 + vh2 = V,
где vn2, vo2, vh2 - объемы азота, кислорода и водорода соответственно, V - общий объем смеси.

Подставим значения и решим:
0,24 м^3 + 0,36 м^3 + 0,53 м^3 = V.

V ≈ 1,13 м^3.

Теперь можем найти доли объемов каждого компонента:
доля азота = vn2 / V,
доля кислорода = vo2 / V,
доля водорода = vh2 / V.

Подставим значения и решим:
доля азота ≈ 0,24 м^3 / 1,13 м^3 ≈ 0,212,
доля кислорода ≈ 0,36 м^3 / 1,13 м^3 ≈ 0,319,
доля водорода ≈ 0,53 м^3 / 1,13 м^3 ≈ 0,469.

Ответ: Объемный состав компонентов смеси: азот - 0,212, кислород - 0,319, водород - 0,469.

3. Для нахождения молярной массы смеси нужно использовать формулу:
M = (m1/M1 + m2/M2 + m3/M3) / (m1 + m2 + m3),
где M - молярная масса смеси, m - массы компонентов, M - молярные массы компонентов.

Переведем массы компонентов в граммы:
mn2 = vn2 * ρn2,
mo2 = vo2 * ρo2,
mh2 = vh2 * ρh2,
где ρn2, ρo2, ρh2 - плотности азота, кислорода и водорода соответственно.

Найдем молярные массы компонентов:
Mn2 = молярная масса азота = 28 г/моль,
Mo2 = молярная масса кислорода = 32 г/моль,
Mh2 = молярная масса водорода = 2 г/моль.

Теперь решим формулу для нахождения молярной массы смеси:
M = (mn2/Mn2 + mo2/Mo2 + mh2/Mh2) / (vn2 * ρn2 + vo2 * ρo2 + vh2 * ρh2).

Подставляем значения и решаем:
M ≈ (0,24 м^3 * ρn2 + 0,36 м^3 * ρo2 + 0,53 м^3 * ρh2) / (0,24 м^3 + 0,36 м^3 + 0,53 м^3) ≈ 28,94 г/моль.

Ответ: Молярная масса смеси равна 28,94 г/моль.

4. Вычислим газовую постоянную смеси, используя формулу
R = ((Rn2 * vn2 + Ro2 * vo2 + Rh2 * vh2) / (vn2 + vo2 + vh2)) / M,
где R - газовая постоянная (в Дж/(моль·К)), Rn2, Ro2, Rh2 - газовые постоянные азота, кислорода и водорода соотственно.

Молярные массы компонентов уже известны.

Подставим значения и решим:
R ≈ ((8,314 Дж/(моль·К) * 0,24 м^3 + 8,314 Дж/(моль·К) * 0,36 м^3 + 8,314 Дж/(моль·К) * 0,53 м^3) / (0,24 м^3 + 0,36 м^3 + 0,53 м^3)) / 28,94 г/моль.

Ответ: Газовая постоянная смеси ≈ 289,45 Дж/(моль·К).

5. Чтобы найти количество теплоты необходимое для нагревания 3 кг азота при постоянном давлении, можно воспользоваться формулой:
Q = m * Cp * (T2 - T1),
где Q - количество теплоты (в Дж), m - масса азота (в кг), Cp - удельная теплоемкость (в Дж/(кг·К)), T2, T1 - начальная и конечная температуры (в К).

Удельная теплоемкость Cp зависит от температуры и может быть разной. Воспользуемся предположением, что удельная теплоемкость не зависит от температуры в данном интервале. Значение Cp для азота равно 1,02 кДж/(кг·К).

Переведем значения в нужные единицы и решим:
m = 3 кг = 3000 г,
T1 = 180 °C = 180 + 273 = 453 К,
T2 = 620 °C = 620 + 273 = 893 К.

Q = 3000 г * 1,02 кДж/(г·К) * (893 К - 453 К) = 3000 г * 1,02 кДж/(г·К) * 440 К.

Ответ: Для нагревания 3 кг азота (при постоянном давлении) необходимо количество теплоты приблизительно равное 1 474 кДж.

6. Для решения этого вопроса нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: PV = const, где P - давление (в Па), V - объем (в м^3).

Так как процесс сжатия газа изотермический, то температура останется постоянной.

Найдем начальный объем:
P1 = 0,062 МПа = 0,062 * 10^6 Па,
T1 = 327 °C = 327 + 273 = 600 К.

P1 * V1 = P2 * V2,
V1 = (P2 * V2) / P1,
V1 = (0,595 МПа * V2) / (0,062 МПа) = (0,595 * 10^6 * V2) / (0,062 * 10^6).

Найдем конечный объем:
P2 = 0,595 МПа = 0,595 * 10^6 Па.

V2 ≈ V1 * P1 / P2 = V1 * 0,062 МПа / 0,595 МПа ≈ V1 * 0,104.

Теперь можем найти термодинамическую работу W:
W = P * ΔV,
где P - конечное давление (в Па), ΔV - изменение объема (в м^3).

ΔV = V2 - V1.

Подставим значения и решим:
W = 0,595 МПа * ((V1 * 0,104) - V1) = 0,595 * 10^6 * V1 * (0,104 - 1) = -0,395 * 10^6 * V1.

Найдем количество теплоты Q, отводимое от газа:
Q = W.

Как и ранее, мы считаем, что в данном процессе количество теплоты равно осуществляемой работы.

Ответ: Начальный объем V1 ≈ 10,4 * V2, термодинамическая работа W ≈ -0,395 * 10^6 * V1, количество теплоты Q ≈ -0,395 * 10^6 * V1.

7. Чтобы найти изменение внутренней энергии ΔU, можно воспользоваться первым законом термодинамики:
ΔU = Q - W,
где ΔU - изменение внутренней энергии (в Дж), Q - количество теплоты (в Дж), W - совершенная работа (в Дж).

Найдем значения Q и W из предыдущего вопроса.

Подставим значения и решим:
ΔU = -0,395 * 10^6 * V1 - (-0,395 * 10^6 * V1) = 0.

Ответ: Изменение внутренней энергии ΔU равно 0.