Νόμος των ιδανικών αερίων – προβλήματα και λύσεις

1. Εγώαέρια σε μια κλειστό δοχείο αρχικά έχουν τόμο V και θερμοκρασία Ε. Η τελική θερμοκρασία είναι 5/4T και η τελική χυτρα είναι 2P. Ποιος είναι ο τελικός όγκος του αερίου;

Γνωστό:

Αρχικός όγκος (V₁) = V

Αρχική θερμοκρασία (T₁) = Τ

Τελική θερμοκρασία (T₂) = 5/4 Τ

Αρχική πίεση (P₁) = Π

Τελική πίεση (P₂) = 2P

Καταζητούμενος: Τελικός όγκος (V₂)

Λύση:

2. Προσδιορίστε τον όγκο των 2.00 moles αερίων (ιδανικό αέριο) σε STP. STP = Τυπική Θερμοκρασία και Πίεση.

Γνωστό:

Μορ. αερίου (n) = 2 moles

Τυπική θερμοκρασία (T) = 0 ^oC = 0 + 273 = 273 βαθμοί Κέλβιν

Τυπική πίεση (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pa

Παγκόσμια σταθερά αερίων (R) = 8.315 Joules/mole.Κέλβιν

Ζήτηση Όγκος αερίων (V)

Λύση:

Εξίσωση του Νόμος των ιδανικών αερίων (στον αριθμό των moles, n)

Ο όγκος 2 γραμμομορίων αερίων είναι 44.8 λίτρα.

Ο όγκος 1 mol αερίων είναι 45.4 λίτρα / 2 = 22.4 λίτρα.

Ο όγκος 1 γραμμομορίου οποιουδήποτε αερίου είναι 22.4 λίτρα.

3. 4 λίτρα αερίου οξυγόνου έχουν θερμοκρασία 27°C και πίεση 2 atm (1 atm = 10⁵ Pa) σε κλειστό δοχείο. Παγκόσμια σταθερά αερίων (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1 και ο αριθμός του Αβογκάντρο (N_A) = 6.02 x 10²³ μόρια/moleΠοια είναι τα μόρια των αερίων οξυγόνου στο δοχείο;

Γνωστό:

Όγκος αερίων (V) = 4 λίτρα = 4 dm³ = 4 χ 10^-3 m³

Θερμοκρασία αερίων (T) = 27^oC = 27 + 273 = 300 βαθμοί Κέλβιν

Πίεση αερίων (P) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

Παγκόσμια σταθερά αερίων (R) = 8.314 J.mole^-1.K^-1

Αριθμός Αβογκάντρο (N_A) = 6.02 x 10²³

Ζήτηση Ποια είναι τα μόρια των αερίων οξυγόνου στο δοχείο (N);

Λύση:

Σε 1 γραμμομόριο αερίου οξυγόνου, υπάρχουν 1.93 x 10²³ μόρια οξυγόνου.

4. Ένα δοχείο που περιέχει ένα αέριο νέον (Ne, ατομική μάζα = 20 u) σε κανονική θερμοκρασία και πίεση (STP) έχει όγκο 2 m³Προσδιορίστε τη μάζα του αερίου νέον!

Γνωστό:

Ατομική μάζα του νέον = 20 γραμμάρια/μολe = 0,02 kg/mole

Τυπική θερμοκρασία (Τ) = 0^oC = 273 Kelvin

Τυπική πίεση (P) = 1 atm = 1.013 x 10⁵ Pascal

Όγκος (V) = 2 m³

Ζήτηση : μάζα (M) του αερίου νέον

Λύση:

Σε κανονική θερμοκρασία και πίεση (STP), 1 mole από οποιαδήποτε αέρια, περιλαμβάνουν νέον αέριο, έχουν όγκο 22.4 λίτροs = 22.4 dm³ = 0.0448 m³.

Σε όγκο 2 m³, υπάρχουν 44.6 γραμμομόρια αερίου νέον.

Η σχετική ατομική μάζα του αερίου νέον είναι 20 γραμμάρια/γραμμομόριο.

Αυτό σημαίνει ότι σε 1 mol υπάρχουν 20 γραμμάρια ή 0.02 kg αερίου νέον. Επειδή σε 1 mol υπάρχουν 0.02 kg αερίου νέον, τότε σε 44.6 mol υπάρχουν 44.6 moles x 0.02 kg/mole = 0.892 kg = 892 γραμμάρια αερίων νέον.