Какова масса воздуха в емкости объемом 0.9 м3 при температуре 17 °C, если вакууметр показывает разрежение равное 80

Инструкция: Для расчета массы воздуха в данной задаче, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, также известное как уравнение Клапейрона. Это уравнение выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где:
P — давление газа
V — объем газа
n — количество вещества газа
R — универсальная газовая постоянная
T — температура газа

Для начала, мы должны выразить количество вещества (n) в уравнении. Это можно сделать, используя уравнение:

n = PV / RT

Далее, мы можем рассчитать массу вещества (m) с помощью формулы:

m = n * M

Где:
m — масса вещества
M — молярная масса вещества

В данной задаче, воздух является смесью газов, и его молярная масса равна приблизительно 28.97 г/моль. Молярная газовая постоянная R равна 8.314 Дж/(моль·К).

Пример использования:
Дано:
V = 0.9 м3
Температура (T) = 17 °C = 290 К
Давление вакуума (Р) = 80 кПа = 80000 Па
Давление барометра (Р) = 98.7 кПа = 98700 Па

Сначала найдем количество вещества (n):

n = (Р — Рвакуум) * V / (R * T)
n = (98700 Па — 80000 Па) * 0.9 м3 / (8.314 Дж/(моль·К) * 290 К)

Затем, рассчитаем массу воздуха (m):

m = n * M
m = n * 28.97 г/моль

Совет: Если вам даны значения в разных единицах измерения, всегда убедитесь, что они находятся в одинаковых единицах до выполнения расчетов. В этой задаче мы привели давление к Па, объем к м3 и температуру к К для обеспечения согласованности.

Упражнение:
Для емкости объемом 1.2 м3 при температуре 25 °C, вакууметр показывает разрежение равное 100 кПа, а барометр показывает давление равное 95 кПа. Рассчитайте массу воздуха в данной емкости.