Ввертикальном цилиндре под подвижным поршнем площадью 40 см^2 находится 1 моль идеального газа при температуре 400к. определить в литрах объем газа, если масса поршня равна 40кг, а атмосферное давление 100кпа. трением поршня о стенки цилиндра пренебречь
ДАНО
S=40 см^2 =40*10^-4 м2
v= 1моль
T=400K
R=8,31 Дж /моль*К
m=40кг
g=10 м/с2
Po=100 кПа=10^5 Па
V - ?
РЕШЕНИЕ
поршень находится в равновесии, значит ДАВЛЕНИЕ газа РАВНО давлению НАД ним
давление над газом = атмосферное + от веса поршня
P = Po +mg /S (1)
ДАВЛЕНИЕ газа по формуле Менделеева-Клапейрона PV =vRT
объем V = vRT/P <---подставим сюда (1)
V = vRT/(Po +mg /S) =1*8.31*400 /(10^5+40*10/40*10^-4) =0.0166 м3 =16.6 л
ОТВЕТ 0.0166 м3 =16.6*10^-3 м3=16.6 л