Добрый день! Рассчитаем массу аммиака (NH3), находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12°C.
Для решения данной задачи, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
В данной задаче известны следующие данные:
- давление газа P = 2000 мм ртутного столба;
- температура T = 12 °C = 12 + 273 = 285 K.
Чтобы рассчитать количество вещества аммиака (n), нам нужно знать его объем (V) или массу (m).
Учитывая, что плотность аммиака в нормальных условиях составляет около 0,771 г/л, мы можем осуществить приведение единиц из миллиметров ртутного столба в литры.
Для этого воспользуемся соотношением 760 мм ртутного столба = 1 атм = 101325 Па = 101,325 кПа.
Таким образом, приводя величину давления из миллиметров ртутного столба в паскали, получаем: 2000 мм рт. столба * (101325 Па / 760 мм рт. столба) ≈ 26607 Па.
Теперь рассчитаем объем аммиака (V) через уравнение состояния идеального газа:
(V * 26607 Па) = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Для упрощения расчетов, примем объем аммиака равным 1 литру (V = 1 л).
Таким образом, получаем:
1 л * 26607 Па = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Решая данное уравнение относительно количества вещества аммиака (n), получаем:
n ≈ (1 л * 26607 Па) / (8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Подставляя значения и производя вычисления, получаем:
n ≈ 1,12 моль.
Теперь, чтобы рассчитать массу аммиака (m), воспользуемся его молярной массой.
Молярная масса (M) аммиака (NH3) составляет:
M = (1 * M(N)) + (3 * M(H)), где M(N) - масса атома азота, M(H) - масса атома водорода.
Согласно периодической системе элементов, масса атома азота (M(N)) составляет 14 г/моль, а масса атома водорода (M(H)) равна 1 г/моль.
Таким образом, подставляя эти значения, получаем:
M = (1 * 14 г/моль) + (3 * 1 г/моль) = 17 г/моль.
И, наконец, рассчитываем массу аммиака (m) через количество вещества (n) и его молярную массу (M):
m = n * M = 1,12 моль * 17 г/моль ≈ 18,94 г.
Ответ: Масса аммиака, находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12 °C, составляет около 18,94 грамма.
Ответить на вопрос
Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:
Рассчитайте массу аммиака (NH3) находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12°C
Для решения данной задачи, мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
В данной задаче известны следующие данные:
- давление газа P = 2000 мм ртутного столба;
- температура T = 12 °C = 12 + 273 = 285 K.
Чтобы рассчитать количество вещества аммиака (n), нам нужно знать его объем (V) или массу (m).
Учитывая, что плотность аммиака в нормальных условиях составляет около 0,771 г/л, мы можем осуществить приведение единиц из миллиметров ртутного столба в литры.
Для этого воспользуемся соотношением 760 мм ртутного столба = 1 атм = 101325 Па = 101,325 кПа.
Таким образом, приводя величину давления из миллиметров ртутного столба в паскали, получаем: 2000 мм рт. столба * (101325 Па / 760 мм рт. столба) ≈ 26607 Па.
Теперь рассчитаем объем аммиака (V) через уравнение состояния идеального газа:
(V * 26607 Па) = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Для упрощения расчетов, примем объем аммиака равным 1 литру (V = 1 л).
Таким образом, получаем:
1 л * 26607 Па = (n * 8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Решая данное уравнение относительно количества вещества аммиака (n), получаем:
n ≈ (1 л * 26607 Па) / (8,314 Дж/(моль*К) * 285 К).
Подставляя значения и производя вычисления, получаем:
n ≈ 1,12 моль.
Теперь, чтобы рассчитать массу аммиака (m), воспользуемся его молярной массой.
Молярная масса (M) аммиака (NH3) составляет:
M = (1 * M(N)) + (3 * M(H)), где M(N) - масса атома азота, M(H) - масса атома водорода.
Согласно периодической системе элементов, масса атома азота (M(N)) составляет 14 г/моль, а масса атома водорода (M(H)) равна 1 г/моль.
Таким образом, подставляя эти значения, получаем:
M = (1 * 14 г/моль) + (3 * 1 г/моль) = 17 г/моль.
И, наконец, рассчитываем массу аммиака (m) через количество вещества (n) и его молярную массу (M):
m = n * M = 1,12 моль * 17 г/моль ≈ 18,94 г.
Ответ: Масса аммиака, находящегося под давлением 2000 мм ртутного столба при температуре 12 °C, составляет около 18,94 грамма.