Zadanie Zadanie 8.2.5: Przemiany gazowe i ubytek masy gazu

Punkty
4 pkt
Dział
Termodynamika · Równanie Clapeyrona
Trudność
Poziom trudności: średnie
W sztywnej butli o objętości V=0,02 m3V = 0,02\text{ m}^3 znajduje się tlen o masie molowej μ=32 g/mol\mu = 32\text{ g/mol} w temperaturze T1=280 KT_1 = 280\text{ K} pod ciśnieniem p1=5×106 Pap_1 = 5 \times 10^6\text{ Pa}. Wskutek nieszczelności zaworu część gazu ulotniła się. Po uszczelnieniu zaworu butlę przeniesiono w nasłonecznione miejsce, gdzie temperatura wzrosła do T2=290 KT_2 = 290\text{ K}, a ciśnienie osiągnęło wartość początkową p2=p1p_2 = p_1. Oblicz masę tlenu Δm\Delta m, który się ulotnił. Przyjmij uniwersalną stałą gazową R=8,31 J/(mol⋅K)R = 8,31\text{ J/(mol}·\text{K)}.

Treść zadania

W sztywnej butli o objętości V=0,02 m3V = 0,02\text{ m}^3 znajduje się tlen o masie molowej μ=32 g/mol=0,032 kg/mol\mu = 32\text{ g/mol} = 0,032\text{ kg/mol} w temperaturze T1=280 KT_1 = 280\text{ K} pod ciśnieniem p1=5⋅106 Pap_1 = 5 \cdot 10^6\text{ Pa}. Wskutek nieszczelności zaworu część gazu ulotniła się do otoczenia. Po uszczelnieniu zaworu butlę przeniesiono w nasłonecznione miejsce, gdzie temperatura wzrosła do T2=290 KT_2 = 290\text{ K}, a ciśnienie osiągnęło wartość początkową p2=p1=5⋅106 Pap_2 = p_1 = 5 \cdot 10^6\text{ Pa}. Oblicz masę tlenu Δm\Delta m, który ulotnił się ze zbiornika. Przyjmij stałą gazową R=8,31 J/(mol⋅K)R = 8,31\text{ J/(mol}\cdot\text{K)}.

Odpowiedź

Ulotniło się około 4,7 g4{,}7\,\text{g} tlenu.