Чтобы определить, какой объём занимает 1 кг воздуха при температуре 17°C и давлении 101,3 кПа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит так:
[ PV = nRT ]
Где:
- ( P ) — давление в паскалях (Па);
- ( V ) — объём в кубических метрах (м³);
- ( n ) — количество молей (моль);
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (8,314 ( \text{Дж/моль·K} ));
- ( T ) — температура в кельвинах (K).
Прежде всего, необходимо перевести температуру в кельвины:
[ T = 17 + 273.15 = 290.15 \text{ K} ]
Следующий шаг — определить количество молей воздуха. Средняя молярная масса воздуха составляет приблизительно 28,97 г/моль. Таким образом, для 1 кг (1000 г) воздуха получаем:
[ n = \frac{1000}{28.97} \approx 34.51 \text{ моль} ]
Подставим данные в уравнение состояния и выразим объём:
[ V = \frac{nRT}{P} ]
Переводим давление из килопаскалей в паскали:
[ P = 101.3 \times 103 \text{ Па} ]
Теперь подставим все значения в уравнение:
[ V = \frac{34.51 \times 8.314 \times 290.15}{101300} \approx 28.3 \text{ м}3 ]
Таким образом, объём 1 кг воздуха при температуре 17°C и давлении 101,3 кПа составляет примерно 28,3 м³.
Категория: Физика
Теги: газовые законы, термодинамика, расчет объема