Консультация № 196636
10.10.2019, 11:12
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:

Шина автомобиля накачана воздухом до давления 2 2, атм. Определите массу воздуха в шине объёмом V =12 л, если его температура равна t = 27 C.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
12.10.2019, 13:52
общий
это ответ
Здравствуйте, irinasoboleva76!

Дано: V=12 л -- объём воздуха в шине автомобиля; t=27 [$186$]C -- температура воздуха в шине автомобиля; pи=2,2 атм -- избыточное давление воздуха в шине автомобиля -- то, что задано именно избыточное давление, следует из этого:
Цитата: 1
Повседневные измерения давления, например, что касается давления воздуха в шине, обычно делаются относительно давления атмосферного воздуха.


Определить: m -- массу воздуха в шине автомобиля.

Решение

Сначала переведём заданные величины объёма, температуры и избыточного давления воздуха в СИ. Поскольку 1 л=1 дм3=1*10-3 м3 [2], 1 атм[$8776$]1,0133*105 Па [3], постольку V=12*10-3 м3, pи=2,2*1,0133*105[$8776$]2,23*105 (Па). Полное давление p воздуха в шине автомобиля равно сумме его избыточного давления pи и атмосферного давления: p=pи+p0=2,23*105+1,0133*105[$8776$]3,34*105 (Па) [4, с. 343 -- 347]. Абсолютная температура воздуха в шине автомобиля составляет T[$8776$]t+273=27+273=300 (К) [5, с. 133].

Будем считать воздух идеальным газом. Примем его молярную массу равной M=29*10-3 кг/моль [6, с. 18] (молярная масса вещества, выраженная в граммах на моль, имеет то же численное значение, что и его относительная молекулярная масса [7, с. 24]). Примем также, что R[$8776$]8,31 Дж/(моль*К) -- универсальная газовая постоянная [6, с. 34]. Тогда в соответствии с уравнением Клапейрона -- Менделеева [4, с. 147] получим
pV=mRT/(M),

m=pVM/(RT)=3,34*105*12*10-3*29*10-3/(8,31*300)[$8776$]4,66*10-2 (кг)=46,6 г.


Ответ: 46,6 г.

Источники информации
1. Интернет-ресурс http://prompribor.com.ua/ru/pages/924/
2. Интернет-ресурс http://faqo.ru/edinitscy-izmereniya/obem/litr.html
3. Интернет-ресурс http://faqo.ru/edinitscy-izmereniya/davlenie/
4. Элементарный учебник физики. В 3 т. Т. 1. / Под ред. Г. С. Ландсберга. -- М.: "ШРАЙК", "В. РОДЖЕР". -- М.: 1995. -- 608 с.
5. Аксенович Л. А., Ракина Н. Н., Фарино К. С. Физика в средней школе. -- Минск: Адукацыя i выхаванне, 2004. -- 720 с.
6. Справочник по общей химии. / Под общ. ред. А. Т. Пилипенко. -- Киев: Наукова думка, 1978. -- 544 с.
7. Глинка Н. Л. Общая химия. -- М.: Интеграл-пресс, 2003. -- 728 с.
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа