Вариант 2 1. В сосуде объёмом 40 л при 47 °С содержится смесь газов, состо-
ящая из водорода и гелия. Масса водорода 4 г, масса Гелия 10 г.
а) Для какого газа количество вещества больше? Во сколько раз?
б) Парциальное давление какого газа больше? Во сколько раз?
в) Чему равно давление смеси газов?
2. Цилиндр под поршнем заполнен насыщенным водяным паром
при температуре 100 °С. Начальный объём под поршнем равен 3 л.
а) Чему равно давление пара?
б) Чему равна масса пара?
в) Чему будет равно давление пара, если его объём увеличить в
4 раза при той же температуре?
3. Данную массу одноатомного газа переводят из состояния 1 в со-
стояние 2 двумя различными : аиб (см. рисунок).
Р
п
2
Pot
0
у​

Zzzz151 Zzzz151    3   17.03.2021 09:22    252

Ответы
mariabrin27 mariabrin27  25.12.2023 13:09
1. а) Чтобы определить, для какого газа количество вещества больше, нужно сравнить количество вещества каждого газа. Количество вещества определяется формулой: n = m/M, где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Для водорода количество вещества будет равно: n(H2) = 4 г / 2 г/моль = 2 моль
Для гелия количество вещества будет равно: n(He) = 10 г / 4 г/моль = 2,5 моль

Расчет показывает, что количество вещества гелия больше, чем количество вещества водорода.

Количество вещества гелия больше в 2,5 / 2 = 1,25 раза по сравнению с количеством вещества водорода.

б) Парциальное давление газа определяется формулой: P = nRT/V, где P - давление, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, V - объем.

Поскольку нам даны только массы газов и объем сосуда, а не его температура, мы не можем найти парциальные давления напрямую. Поэтому нам нужно использовать соотношение парциальных давлений двух газов в смеси, которое определяется их отношением масс.

Как мы знаем, отношение масс водорода и гелия в смеси составляет 4 г / 10 г = 0,4.

Поэтому отношение парциальных давлений гелия и водорода в смеси будет 0,4/1, что можно упростить до 2/5.

Таким образом, парциальное давление гелия будет больше в 5/2 = 2,5 раза по сравнению с парциальным давлением водорода.

в) Для определения давления смеси газов можно использовать закон Дальтона. Согласно закону Дальтона, сумма парциальных давлений газов в смеси равна общему давлению смеси.

Таким образом, давление смеси газов будет равно сумме парциальных давлений водорода и гелия:
P(смесь) = P(водород) + P(гелий)

2. а) Чтобы определить давление пара при его начальном объеме, можно использовать идеальный газовый закон: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Нам даны начальный объем (V = 3 л), температура (T = 100 °C = 373 K) и количество вещества (в данном случае это количество молекул водного пара, насыщенного при данной температуре).

b) Масса пара может быть найдена с помощью молярной массы водного пара и его количества вещества. Молярная масса водного пара равна 18 г/моль (это сумма массы одной молекулы воды - 18 г/моль).

Таким образом, масса пара будет равна: масса = количество вещества × молярная масса = n × M = n × 18 г/моль.

в) Давление пара при увеличенном объеме можно найти с использованием пропорциональности объема и давления по закону Бойля-Мариотта: P1V1 = P2V2, где P1 и V1 - начальное давление и объем, P2 и V2 - искомое давление и новый объем.

Таким образом, P2 = P1 × V1/V2.

Из условия видно, что объем увеличивается в 4 раза. Поэтому V2 = 4 × V1.

Подставив это значение в формулу, получим искомое давление пара при увеличенном объеме.

3. Для полного решения вопроса необходима информация иллюстрирующая диаграмму или дополнительные условия. Если вам доступна такая информация, прикрепите ее, и я буду рад помочь.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика