При изобарном охлаждении азота его температура уменьшилась от T1=400 К T2=300 К, а плотность возросла на дельта p=0.4 кг/м^3. Определите давление азота в этом процессе. Молярная масса азота 28*10^-3 кг/моль.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа: pV = nRT, где p - давление, V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Так как молярная масса азота равна 28*10^-3 кг/моль, то масса азота равна m = 0.028 кг.

Плотность определяется как p = m/V, где V - объем. Таким образом, при изобарном процессе изменение плотности будет пропорционально изменению массы газа (изотермический процесс). Можно записать это следующим образом:

(p1 + delta p) = (m/V1) = (m/V2) = p2

Преобразуем уравнение и подставим данные:

p1 + 0.4 = m/V1 = (m/nRT1)
p2 = p1(T2/T1) = p1(300/400) = 0.75p1

Из этих уравнений мы можем найти давление азота в процессе:

p1 + 0.4 = 0.75p1
0.25p1 = 0.4
p1 = 1.6 кПа

Таким образом, давление азота в этом процессе равно 1.6 кПа.