Google

Co wpisać do wyszukiwarki?
fizyka, zadania, rozwiązania, kinematyka, dynamika, optyka, termodynamika, elektryczność, magnetyzm, fale, drgania, atom, jądro, promieniowanie, energia, prąd, praca, siła, zasada, prawo, gaz, doskonały, równanie, teoria, model, geometryczna, soczewka, zwierciadło, siatka

154. Gaz doskonały - prawo Clapeyrona

Prawa gazu doskonałego razem z prawami teorii kinetyczno-molekularnej pozwalają na obliczenie wielu własności gazu - makroskopowych i mikroskopowych.

Powiązanie wielkości charakteryzujących pojedyncze cząsteczki z wielkościami charakteryzującymi całą objętość gazu jest wielkim sukcesem teorii kinetyczno-molekularnej.

Zadanie


Równanie Clapeyrona można wykorzystać do obliczenia ilości powietrza w pokoju lub innego gazu w zamkniętym zbiorniku.

Rozwiązanie



Równanie w wersji najczęściej przedstawianej
Fizyka. Termodynamika. Teoria kinetyczno-molekularna. Równanie stanu gazu doskonałego.

p - ciśnienie gazu

V - objętość gazu (pojemność zamkniętego zbiornika)

n - ilość moli gazu doskonałego

R - stała gazowa

T - temperatura gazu w skali Kelwina

Znając ilość moli gazu i jego masę molową można obliczyć masę gazu w danym zbiorniku.

Mamy pokój o wymiarach

Długość - 4,0 m

Szerokość - 3,0 m

Wysokość - 3,0 m

Na zewnątrz panuje zwykłe ciśnienie powietrza - takie same jest i w pokoju (nie jest on bowiem szczelnie zamknięty dla gazu).

Zakładamy, że zmiany ciśnienia są tak niewielkie, że nie wpłyną na wynik obliczeń.
Inaczej - większe zmiany ciśnienia zachodzące w otoczeniu rozchodzą się również do pomieszczeń mieszkalnych.

Przyjmijmy ciśnienie normalne 1013 hPa. Niech w pomieszczeniu będzie temperatura 20° C. Obliczymy ilość moli powietrza w pokoju.

Zakładamy, że powietrze to jednorodna mieszanina identycznych cząsteczek o takiej samej masie.

Fizyka. Termodynamika. Równanie stanu gazu doskonałego Clapeyrona - zastosowanie

Jeden mol powietrza ma masę około 29 g, czyli 1 kilomol powietrza ma masę około 29 kg.

W pokoju znajduje się więc 1,5 kilomoli powietrza, inaczej w pokoju jest około 44 kg powietrza.

Wynik podajemy z dokładnością do dwóch cyfr znaczących, czyli masę określamy z dokładnością do 1 kg, a ilość moli z dokładnością do 100 moli (0,1 kilomola).

154.8-2008.07.24



kontakt