Răspuns:
Cu semnul "*" notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.
a)
Se aplica ecuatia de stare a gazelor perfecte.
Voi folosi pentru exprimarea temperaturii in K relatia:
T(K) = t(in grade Celsius) + 273.
pV = nRT
Numarul de moli n este n = m/M, deci
pV = (m/M)RT, adica pVM = mRT, de unde
p = mRT/(VM) (1)
Se cunosc:
m = 0,14 kg N2 = 140 g N2;
R = 0,082 l*atm/(K*mol);
T = 273 + 27 = 300(K);
V = 0,04 metri cubi = 40 litri;
Masa molara a N2 este M = 2*14 = 28(g/mol).
Inlocuim valorile numerice in relatia (1) si determinam presiunea:
p = 140*0,082*300/(40*28) = 3,075(atm).
b)
Numarul de moli de N2 care erau la inceput in cilindrul de otel este n = m/M = 140/28 = 5(moli N2).
Se mai adauga inca n1 moli CO2, iar presiunea devine p1 = 3,69 atm.
Avem acum in rezervor un amestec gazos format din N2 si CO2. Pentru a gasi numarul de moli de CO2 n1 vom aplica ecuatia de stare a gazelor perfecte.
p1V1 = (n + n1)RT1
Volumul rezervorului este acelasi, deci V1 = V = 40 litri. Temperatura ramane aceeasi, deci T1 = T = 300 K. Presiunea este acum p1 = 3,69 atm, iar numarul de moli prezent in cilindru este, dupa adaugarea a n1 moli CO2, (n + n1) moli amestec gazos, adica (5 + n1) moli amestec gazos.
p1V = (n + n1)RT
p1V = (5 + n1)RT, de unde (5 + n1) = p1V/(RT), adica:
n1 = [p1V/(RT)] - 5.
n1 = [3,69*40/(0,082*300)] - 5 = 6 - 5 = 1(mol CO2).
Daca ti se cere sa exprimi si in grame:
Masa molara a CO2 este 1*12 + 2*16 = 44(g/mol), deci 1 mol CO2 inseamna 44 g CO2.
Deci s-a introdus suplimentar 1 mol CO2(ceea ce inseamna 44 g CO2).
