Консультация № 192378
12.01.2018, 22:31
0.00 руб.
0 17 0
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

300 г пропана (C3H8) были закачаны при температуре 17°С и давлении 16 атмосфер в переносной газовый баллон объемом 1 литр. Сколько пропана в газообразном состоянии содержится в этом баллоне, если при указанных выше давлении и температуре, пропан превращается в жидкость с плотностью 440 кг/м3?

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
12.01.2018, 23:05
общий
Адресаты:
что-то... или ооочень всё просто, или .... наоборот - замудрено как-то, это, простите, для какого возраста или учебного заведения задача?
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
12.01.2018, 23:29
общий
Это 10-11 класс: термодинамика.
давно
Посетитель
226425
1567
12.01.2018, 23:37
общий
12.01.2018, 23:40
хорошо, будем думать, что всё просто
тогда, читаем - прямо указано, что пропан находится в жидком состоянии, следовательно, надо полагать, что весь объём баллона, который не занят жидким пропаном, будет занят его насыщенным паром при указанном давлении.
плотность жидкости дана, масса дана - находим объем
V=m/[$961$] получаем примерно 0,68 л жидкого пропана
Следовательно, имеем примерно 0,32 л газа
масса газообразной фракции очень незначительна в сравнении с жидкой, поэтому, думаю, можно дальше не углубляться в дебри
хотя... если ... там таки интересные открываются перспективы ) в дебрях
можно рассчитать массу газа примерную, вычесть ее из массы жидкости... получатся, думаю, десятые доли грамма, и скорректировать ответ
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
12.01.2018, 23:41
общий
Но мы тогда не используем условие температуры и давления?
давно
Посетитель
226425
1567
12.01.2018, 23:45
общий
12.01.2018, 23:47
Адресаты:
В условии написано, что!!! "при указанных температуре и давлении пропан находится в жидком состоянии" - думаю, что только для этого они и даны... ну, если исходить из предпосылки, что все просто должно быть
в Физике же все просто, вы не знали?
если хотите, можно попробовать воспользоваться этими данными и найти массу газообразного пропана, потом скорректировать ответ. Попробуем?
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
12.01.2018, 23:54
общий
У меня вышло 9,3 грамма, но в ответе должно быть 10 :(
давно
Модератор
156417
2175
12.01.2018, 23:59
общий
Адресаты:
Температура и давление точно нужны, чтобы найти плотность газообразной фазы.
А дальше: суммарный объём обеих фаз дан, суммарная масса дана, плотности известны - остаётся составить и решить систему уравнений
давно
Посетитель
401714
14
12.01.2018, 23:59
общий
13.01.2018, 00:00
А можно так?
Из уравнения Менделеева-Клапейрона:
PV = (m/M)RT, где P = 105 * 16 Па, V = 0,32 л = 0,00032 м3, T = 290K, M = 44 г/моль.
Следовательно, масса пропана: m = (P * V * M)/(R * T)
давно
Посетитель
226425
1567
13.01.2018, 00:00
общий
13.01.2018, 00:02
Адресаты:
Да, дык так и есть, все правильно
У меня тоже получилось 9,35,
а попробуй теперь вычесть эти 9,35 г из 300, тогда объем жидкости уменьшится, а масса газа увеличится, а? may be
как раз эти 0,7 г добавятся
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
13.01.2018, 00:06
общий
Постойте, мы же сначала утверждаем, что масса газа незначительна, следовательно, все 300 г - жидкость, а затем в решении говорим о том, что газ всё-таки имеет массу, причем не такую уж и непренебрежительную...
давно
Посетитель
226425
1567
13.01.2018, 00:14
общий
13.01.2018, 00:30
Адресаты:
простите, я предположил, что масса будет незначительна, а начинаем решать, и вот такие вещи выясняются... даа )
При этом сказано что
"300 г пропана закачаны в баллон"
а что там с ним дальше происходит никто не видел.
Согласно условию даны температура и давление. Опять же, согласно условию при таких t и p вещество находится в жидком состоянии. А теперь открываем учебник и читаем... что происходит с жидкостью - с ее поверхностным слоем? - жидкость испаряется!
Таким образом, над жидкостью ВСЕГДА имеется её пар.
Поскольку жидкость и ее пар находятся в закрытом баллоне, жидкость будет испарятся до тех пор, пока пар не станет насыщенным. При этом давление пара на жидкость это и есть то самое давление 16 атм., о котором говорится в условии задачи, да, а вы как думали, что давит то?
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
13.01.2018, 00:36
общий
Адресаты:
так что?... получилось 10 г у вас? у меня только 9,93
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
13.01.2018, 00:39
общий
13.01.2018, 01:05
А можно сделать так?
Пусть m = 300г, а mж - максимальная масса жидкости при данных условиях,
причём

(pf = 440 г/моль).
Тогда составим уравнение для массы в баллоне:

Следовательно,
.
Подставим числа и получим ~0,14/14 = 0,01 кг.
давно
Посетитель
226425
1567
13.01.2018, 00:54
общий
13.01.2018, 00:59
Адресаты:
ой
что-то не успел я разобраться с предыдущим вашим постом, а тут такое...
но мне кажется, что вы во всем разобрались, да?
и у вас всё получилось
вроде бы
не понятен переход, вот, после слова "Следовательно" что там такое? где там масса газа? и как она получается из предыдущего выражения?
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
401714
14
13.01.2018, 01:07
общий
13.01.2018, 01:07
Цитата: Konstantin
где там масса газа? и как она получается из предыдущего выражения?


Мы в предыдущем выражении представили массу пропана в баллоне в виде суммы массы жидкого и массы газа.
давно
Посетитель
401714
14
13.01.2018, 01:08
общий
Но вроде бы да, разобрался.
Спасибо :)
давно
Посетитель
226425
1567
13.01.2018, 01:10
общий
13.01.2018, 01:12
Адресаты:
Цитата: niktrie

(pf = 440 г/моль).

а это что такое? почему так? простите мое тугоумие...
судя по формуле впереди - это масса равная плотности умножить на объем
но почему то плотность в г/моль?
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа