Присоединиться

Химия·Газовые законы·8–11 класс

Как привести объём газа к нормальным условиям

Условие

Порция газа занимает 8 л при температуре 273 °C и давлении 50,65 кПа. Какой объём займёт та же порция газа при нормальных условиях, то есть при 0 °C и 101,3 кПа? Масса газа не меняется.

Ответ

2 л

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Выбираем закон

    Меняются сразу и давление, и температура, поэтому нужен объединённый газовый закон (уравнение Клапейрона) для постоянной массы газа:

    p1V1T1=p0V0T0\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_0 V_0}{T_0}

    Индекс 0 — нормальные условия. Величина pVT\dfrac{pV}{T} для данной порции газа остаётся неизменной.

  2. Шаг 2. Переводим температуру в кельвины

    В газовых законах допустима только абсолютная шкала: T(K)=t(C)+273T(\mathrm{K}) = t(^\circ\mathrm{C}) + 273.

    T1=273+273=546T_1 = 273 + 273 = 546 К, T0=0+273=273T_0 = 0 + 273 = 273 К.

    Нормальные условия: p0=101,3p_0 = 101{,}3 кПа, T0=273T_0 = 273 К. Оба давления даны в килопаскалях, переводить их не нужно.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Выражаем искомый объём
  • Шаг 4. Считаем по множителям
  • Шаг 5. Проверяем постоянство отношения
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Подставляют температуру в градусах Цельсия — при 0 °C в знаменателе вообще получается деление на ноль.

  • Переворачивают температурную дробь и умножают на T1/T0T_1/T_0, получая 8 л вместо 2 л.

  • Пытаются сразу применить 22,4 л/моль к исходным 8 л, хотя условия не нормальные.

  • Считают, что 273 °C — это «нормальная» температура, потому что число совпадает с 273 К.

Другие задачи по теме «Газовые законы»