Присоединиться

11 класс·высокий уровень

На сколько изменилось число молекул кислорода в классе?

Условие

Школьный класс имеет размеры пола 8 м × 12 м и высоту потолка 4,5 м. Осенью при атмосферном давлении 740 мм рт. ст. температура в классе равнялась 18 °C, а зимой, после похолодания и включения отопления температура повысилась до 24 °C при давлении 765 мм рт. ст. На сколько изменилось число молекул кислорода в классе? В воздухе содержится 21% кислорода по объему. Молярная масса воздуха равна 29 кг/кмоль, объемом учителя, учеников, мебели и учебных пособий можно пренебречь.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Переведем давления осенью p_о и зимой p₃ в паскали, а температуры выразим в кельвинах. Поскольку 1ммрт.ст.=ρртgh=13600⋅10⋅10−3Па=136Па,1 мм рт. ст. = \rho_ртgh = 13600 \cdot 10 \cdot 10^{-3} Па = 136 Па, находим: p_о = 740 · 136 = 100 640 Па, p₃ = 765 · 136 = 104 040 Па. Температуры при этом будут 291 К и 297 К.Поскольку n=pkT,n= \frac{p}{} kT, N=nV,N = nV, а кислорода в воздухе 21%, получаем: ΔNk=0,21⋅Vk(pзTз−poTo)=0,21⋅8⋅12⋅4,5м31,38⋅10−23Дж/К(104040Па297К−100640Па291К)≈2,93⋅1025\Delta N_k = 0,21 \cdot \frac{V}{k} ( \frac{p_з}{T_з} - \frac{p_o}{T_o} ) = 0,21 \cdot \frac{8 \cdot 12 \cdot 4,5 м^{3}}{1,38 \cdot 10^{-23} Дж/К} ( \frac{104040 Па}{297 К} - \frac{100640 Па}{291 К} ) \approx 2,93 \cdot 10^{25} ΔNk=0,21⋅Vk(pзTз−poTo)=\Delta N_k = 0,21 \cdot \frac{V}{k} ( \frac{p_з}{T_з} - \frac{p_o}{T_o} ) = =0,21⋅8⋅12⋅4,5м31,38⋅10−23Дж/К(104040Па297К−100640Па291К)≈2,93⋅1025= 0,21 \cdot \frac{8 \cdot 12 \cdot 4,5 м^{3}}{1,38 \cdot 10^{-23} Дж/К} ( \frac{104040 Па}{297 К} - \frac{100640 Па}{291 К} ) \approx 2,93 \cdot 10^{25}

Осталось ещё 3 шага

  1. Получаем для масс воздуха в классе осенью и…

  2. Изменение массы воздуха равно M = M_з − M_о ≈…

  3. Таким образом, зимой число молекул кислорода…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»