Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон объемом

Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон объемом

Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон объемом

Задачи по физике — это просто!

Вспомним

1). Если масса газа не меняется:

2). Формулы газовых законов:

3). Если в условиях задачи задан переход из состояния p1V1T1 в состояние p2V2T2, используем формулу:

При этом, если один из параметров const, его можно сократить, и тогда мы получаем одну из формул газовых законов.

3). Если в условиях задачи известны только 2 параметра из трех (p,V,T), используем формулу:

Не забываем

Решать задачи надо всегда в системе СИ!

А теперь к задачам!

Типовые задачи из курса школьной физики по термодинамике на вычисление макропараметров (p,V,T) газа.

Задача 1

Найти массу природного горючего газа объемом 64 м 3 , считая, что объем указан при нормальных условиях. Молярную массу природного газа считать равной молярной массе метана (СН4).

Задача 2

Воздух объемом 1,45 м 3 , находящийся при температуре 20 o C и давлении 100 кПа, превратили в жидкое состояние. Какой объем займет жидкий воздух, если его плотность 861 кг/м 3 ?

Задача 3

Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 200 кПа и температуре 240 К его объем равен 40 литров?

Задача 4

В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся водород (H2) и углекислый газ (CO2). Массы газов одинаковы. Какой из газов и во сколько раз производит большее давление на стенки баллона?

Задача 5

Газ при давлении 0,2 МПа и температуре 15 о С имеет объем 5 литров. Чему равен объем газа этой массы при нормальных условиях?

Задача 6

При температуре 27 о С давление газа в закрытом сосуде было 75 кПа. Каким будет давление при температуре -13 о С?

Задача 7

В баллоне находится газ под давлением.

Определить, какой объем занимал бы этот газ при нормальных условиях (t=0 o C, давление 101 325 Па), если известны объем баллона — V1, температура газа в баллоне — t1, давление газа в баллоне — p1.

Задача 8

Определить давление сжатого воздуха в баллоне, если известны вместимость баллона, температура и масса газа.

Задача 9

В баллоне находится смесь газов (гелий и аргон). Определить давление смеси газов на стенки сосуда, если известны вместимость баллона, температура смеси и масса каждого газа.

Задача 10

Определить молярную массу газа, если известна его плотность и температура при нормальном атмосферном давлении.

Задача 11

Баллон заполнен газом, известны вместимость баллона — V1, температура газа — t1 и давление газа — p1. Какой объем занимал бы этот газ при нормальных условиях (температура t2=0 o C, давление р2= 101 325 Па)?

Задача 12

Определить температуру газа по шкале Цельсия, если объем 4 молей газа при давлении 100 кПа составляет 20 литров.

Задача 13

Определить массу воздуха объемом 40 литров при нормальном атмосферном давлении (101325 Па) и температуре 20 o C.

Источник

Физический портал для школьников и абитуриентов

Вы здесь

Домашняя работа 10 класс. Повторение. Основы МКТ. Вариант 3

Домашняя работа 10 класс. Повторение. Основы МКТ. Вариант 3

1. Сколько молекул содержится в 5 см 3 газа при нормальных условиях?

2. Найти отношение средней квадратичной скорости молекул водорода к аналогичной величине для молекул кислорода при одинаковых температурах. Молярная масса кислорода 32 г/моль.

3. Найти объем водорода массой 1 кг при температуре 27 °С и давлении 100 кПа.

4. При изотермическом процессе объем газа увеличился в 6 раз, а давление уменьшилось на 50 кПа. Определить в килопаскалях конечное давление газа.

5. В процессе изобарического нагревания газа его объем увеличился в 2 раза. На сколько градусов нагрели газ, если его начальная температура равна 273 °С?

6. Под каким давлением (в кПа) надо наполнить воздухом баллон емкостью 10 л, чтобы при соединении его с баллоном емкостью 30 л, содержащем воздух при давлении 100 кПа, установилось общее давление 200 кПа? Температура постоянна.

7. Какие напряжения (в МПа) возникают в трамвайных рельсах при температуре -10 о С, если их укладывали при температуре 10 о С?

8. Из вертикальной трубки внутренним радиусом 0,8 мм вытекает керосин, плотность которого 800 кг/м 3 , а коэффициент поверхностного натяжения 22,5 мН/м. Считая каплю сферической, а диаметр ее шейки в момент отрыва равным внутреннему диаметру трубки, найдите радиус капли в момент отрыва. Ответ привести в миллиметрах.

9. Каким должен быть объем сосуда, чтобы при смешивании в нем двух порций воздуха объемом 2 и 5 л и относительной влажностью 40 и 20 % соответственно, влажность получившейся смеси равнялась 30 %? Температура постоянна. Ответ привести в литрах.

10. Кусок сплава массой 400 г находится в цилиндре сечением 80 см 2 . Когда расстояние между поршнем и дном цилиндра было 5 см, давление воздуха в цилиндре равнялось 400 кПа. При увеличении расстояния до 75 мм давление уменьшилось в 2 раза. Вычислить плотность сплава, считая температуру в цилиндре постоянной.

Источник

Раздел 2.1 Уравнение состояния идеального газа

2.1.1 В баллоне находился идеальный газ при давлении 40 МПа и температуре 300 К. Затем 3/5 газа выпустили, а температура понизилась до 240 К. Под каким давлением находится оставшийся в баллоне газ? (р = 12,8 МПа)

2.1.2 При нагревании идеального газа на 1 К при постоянном давлении его объем увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную темпеpатуpу газа. (Т1 = 350 К)

2.1.3 Газ при давлении 810 кПа и температуре 12˚С занимает объем 855 л. Каким будет давление, если тот же газ при температуре 320 К займет объем 800 л? (р2 = 972 кПа)

2.1.4 В баллоне вместимостью 10 л находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того, как из баллона было взято 1 г гелия, температура в баллоне понизилась до 200 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. (р2 = 0,63 МПа)

2.1.5 В баллоне объемом 15 л находится аргон при давлении 600 кПа и темпеpатуpе 300 К. Когда из баллона было взято некоторое количество газа, давление в баллоне понизилось до 400 кПа и установилась темпеpатуpа 260 К. Опpеделить массу аргона, взятого из баллона. (Dт = 33 г)

2.1.6 Три баллона объемом V1 = 2 л, V2 = 3 л, V3 = 5 л заполнены кислородом под давлением p1 = 2атм, p2 = 3 атм, p3 = 4 атм, соответственно. Опpеделить давление, установившееся в баллонах после их соединения друг с другом. Процесс считать изотермическим. (р = 3,3 атм)

2.1.7 В сосуде объемом 40 л находится кислород при темпеpатуpе 300 К. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне понизилось на 100 кПа. Опpеделить массу израсходованного кислорода. (T = const). (Dт = 51 г)

2.1.8 Какое давление создают 40 л водорода про темпеpатуpе 103˚С, если при нормальных условиях тот же газ занимает объем 364 л? Опpеделить массу газа. (р2 = 1,25 МПа; т = 32 г)

2.1.9 На сколько процентов увеличится давление газа, если его объем при изотермическом сжатии уменьшился на 20%? (на 25%)

2.1.10 Под каким давлением нужно наполнить воздухом баллон емкостью 10 л, чтобы при соединении его с баллоном емкостью 30 л, содержащим воздух под давлением 1 атм, установилось общее давление 2 атм? (р1 = 5 атм)

2.1.11 Два сосуда, наполненные воздухом под давлением 0,8 МПа и 0,6 МПа, имеют объем 3 л и 5 л соответственно. Сосуды соединяют трубкой. Найти установившееся давление в сосудах, если температура воздуха в них была одинакова и после установления равновесия не изменилась. (р = 0,676 МПа)

2.1.12 Из баллона со сжатым кислородом израсходовали столько кислорода, что его давление упало от 1 кН/см 2 до 0,8 кН/см 2 . Найти массу израсходованного газа. Темпеpатуpа 400 К. Объем баллона 0,5 м 3 . (Dт = 9,6 кг)

2.1.13 Баллон вместимостью V = 20 л заполнен кислородом при темпеpатуpе Т = 350 К. На сколько понизилось давление в баллоне после того, как израсходовали ∆m = 1 г газа. Процесс считать изотермическим. (На р = 4,3 кПа)

2.1.14 В баллоне объемом V = 25 л находится водород при темпеpатуpе Т = 290 К. После того, как часть газа израсходовали, давление понизилось на ∆p = 0,4 МПа. Опpеделить массу израсходованного газа. (Dт = 8,3 г)

2.1.15 Какое давление создают 2 г азота, занимающие объем 820 см 3 при температуре 7 0 С? (р = 203 кПа)

2.1.16 Определить количество вещества и массу водорода, находящегося в сосуде объемом 50 м 3 под давлением 767 мм рт.ст. при температуре 18 0 С. (v = 2,11 кмоль; m = 4,22 кг)

2.1.17 В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа при температуре 300 К. После того, как из баллона было взято 10 г гелия, температура в баллоне понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. (p2 = 364 кПа)

2.1.18 Азот массой 7 г находится под давлением 0,1 МПа при температуре 290 К. Вследствие изобарного нагревания азот расширился до объема 10 л. Определить объем газа до расширения и температуру газа после расширения. (V1 = 6,025 л; T1 = 483 К)

2.1.19 Газ при давлении 32 кПа и температуре 290 К занимает объем 87 л. Найти объем газа при нормальных условиях. (V2= 28,8 л)

2.1.20 При какой температуре давление 240 л водорода равно 126,6 кПа, если при нормальных условиях тот же газ занимает объем 364 л? Найти массу газа. (T2 = 225 К; m = 32,8 г)

2.1.21 Какое давление создают 2,3 г кислорода, занимающие объем 820 см 3 при температуре 280 К? (p = 2,03·10 5 Па)

2.1.22 В баллоне емкостью 30 л находится сжатый воздух при 17 0 С. После того, как часть воздуха выпустили, давление понизилось на 2·10 5 Па. Определить массу выпущенного воздуха. Процесс считать изотермическим. (m = 72 г)

2.1.23 В сосуде, имеющем форму шара, радиус которого 0,2 м, находится 80 г азота. До какой температуры можно нагреть сосуд, если его стенки выдерживают давление 7·10 5 Па? (T = 987 К)

2.1.24 В баллоне вместимостью 30 л находился кислород при давлении 7,3 МПа и температуре 264 К. Затем часть газа из баллона выпустили, причем температура газа повысилась до 290 К, а давление упало до 2,94 МПа. Сколько кислорода было выпущено? (Dm = 2 кг)

2.1.25 Находившийся в закрытом баллоне газ нагрели от 300 до 360 К, причем давление возросло на 0,81 МПа. Определить первоначальное давление. (p1 = 4,1 МПа)

Источник

Источник