Question

В баллон вместимостью 8 литров поместили азот массой 1,4 кг при температуре 227˚С. На сколько изменится давление азота в баллоне при повышении температуры на 100˚С, если 80% азота выйдет из баллона?

Answer 1

Дано: V = 8 л, m = 1,4 кг, T1 = 227˚C, ΔT = 100˚C, α = 80%
Находим: ΔP

Из уравнения состояния идеального газа PV = mRT находим начальное давление газа в баллоне:

P1 = mRT1/V = 1,4 * 8,314 * (227 + 273) / 28 ≈ 33,78 МПа

После части азота вышло из баллона, осталось 20% от начальной массы:

m' = 0,2 * m = 0,2 * 1,4 = 0,28 кг

Находим конечное давление газа в баллоне:

P2 = m'RT1/V = 0,28 * 8,314 * (227 + 273) / 28 ≈ 6,756 МПа

С учетом изменения температуры на 100˚C находим изменение давления газа в баллоне:

ΔP = m' * R * ΔT / V = 0,28 * 8,314 * 100 / 28 ≈ 7,924 МПа

Так как 80% азота вышло из баллона, то давление понизится на величину ΔP, то есть:

ΔP ≈ 7,924 МПа (давление понизится на 7,924 МПа).