Zadanie Zadanie 8.2.9: Przemiana izotermiczna gazu doskonałego

W komorze ciśnieniowej umieszczono elastyczny zasobnik wypełniony helem (He, masa molowa

\mu = 4,\text{g/mol}

). W stanie początkowym ciśnienie wewnątrz komory wynosi

p_1 = 1200,\text{hPa}

, a objętość helu w zasobniku to

V_1 = 1,5,\text{m}^3

. Temperatura gazu jest równa

T = 27,\text{°C}

(

300,\text{K}

). Przyjmij uniwersalną stałą gazową

R = 8,31,\text{J/(mol}\cdot\text{K)}

.\n\na) Oblicz początkową liczbę moli

n

helu w zasobniku oraz jego masę

m

.\nb) Ciśnienie w komorze powoli obniżono do wartości

p_2 = 800,\text{hPa}

w stałej temperaturze (

T = \text{const}

). Oblicz objętość

V_2

, jaką osiągnie elastyczny zasobnik.

Treść zadania

W komorze ciśnieniowej umieszczono elastyczny zasobnik wypełniony helem (He, masa molowa

\mu = 4\text{ g/mol}

). W stanie początkowym ciśnienie wewnątrz komory wynosi

p_1 = 1200\text{ hPa}

, a objętość helu w zasobniku to

V_1 = 1,5\text{ m}^3

. Temperatura gazu jest równa

T = 27^\circ\text{C}

(

300\text{ K}

). Przyjmij uniwersalną stałą gazową

R = 8,31\text{ J/(mol}\cdot\text{K)}

. a) Oblicz początkową liczbę moli

n

helu w zasobniku oraz jego masę

m

. b) Ciśnienie w komorze powoli obniżono do wartości

p_2 = 800\text{ hPa}

w stałej temperaturze (

T = \text{const}

). Oblicz objętość

V_2

, jaką osiągnie elastyczny zasobnik.

n\approx72{,}2\,\text{mol}

m\approx0{,}289\,\text{kg}

. b)

V_2=2{,}25\,\text{m}^3

. a:

n\approx72{,}2\,\text{mol}

m\approx0{,}289\,\text{kg}

V_2=2{,}25\,\text{m}^3