Химия
8 класс
Вопрос
В большом помещении температура может измеряться с помощью «газового» термометра. Для этой цели стеклянную трубку, имеющую внутренний объем 80 мл, заполнили азотом при температуре $20 С^{ \circ }$ и давлении 101,325 кПа. После этого трубку медленно и осторожно вынесли из комнаты в более теплое помещение. Благодаря термическому расширению, газ вышел из трубки и был собран над жидкостью, давление пара которой незначительно. Общий объем газа, вышедшего из трубки (измерен при $20 С^{ \circ }$ и 101,325 кПа), равен 3,5 мл. Сколько молей азота потребовалось для заполнения стеклянной трубки и какова температура более теплого помещения?
Ответ
При заполнении трубки азотом
$ \nu (N_{2}) = \frac {pV_{0}}{RT} = \frac {101,325 \cdot 0,080}{8,314 \cdot 293,15} = 3,33 \cdot 10^{ - 3}$ моль.
В трубке осталось (при начальных условиях) $V_{1}$: $80 - 3,5 = 76,5$ (мл). При повышении температуры азот, занимавший объем 76,5 мл ($N_{1}$) пои $20 С^{ \circ }$ стал занимать объем $V_{2} = 80$ мл Тогда, согласно $ \frac {T_{1}}{T_{2}} = \frac {V_{1}}{V_{2}}$ имеем
$T_{2} = \frac {T_{1} V_{2}}{V_{1}} = \frac {293,15 \cdot 80}{76,5} = 306,56 (K)$, или $33,41 С^{ \circ }$.