Имеется трубка в виде U, одна сторона открыта, а вторая сторона запаяна. Внутри находится ртуть. Ртуть находится в разных сторонах на разном уровне, с открытой стороны выше на 19 см. Добавляют к открытой стороне с газом, продавливающий ртуть на 19 см по сравнению с закрытой стороны. Найти давление в , который подсоединили. Высота столба воздуха в закрытой стороне 7 см.

Дано:

V = 20 л = 2×10⁻² м³

n(H₂) = 4 моля

T = 360 К

p = 1,2 МПа = 1,2×10⁶ Па

R = 8,31 Дж/(моль×К)

Найти:

n(N₂) - ?

1) Воспользуемся законом Дальтона (парциальное давление каждого газа в смеси) именно по такой формуле мы найдем давлений каждого газа в смеси:

p = p₁ + p₂ - Закон Дальтона (1)

2) Для нахождения давлений газов в смеси используется по формуле Менделеева-Клайперона, именно по таким формулам мы получим формулы про давлений газов, а потом подставим в формулу (1), и тогда мы получим нахождение количества вещества у азота:

p₁×V = n(H₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у водорода

p₂×V = n(N₂)×R×T - Уравнение состояния идеального газа у азота

Следовательно:

p₁ = (n(H₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у водорода

p₂ = (n(N₂)×R×T)/V - Давление идеального газа у азота

Следовательно:

p = (n(H₂)×R×T)/V + (n(N₂)×R×T)/V | × V

p×V = (n(H₂)×R×T) + (n(N₂)×R×T)

p×V = (n(H₂) + n(N₂))×R×T | : R×T

(p×V)/(R×T) = (n(H₂) + n(N₂))

n(N₂) = (p×V)/(R×T) - n(H₂) - количества вещества у азота

n(N₂) = (1,2×10⁶ Па × 2×10⁻² м³)/(8,31 Дж/(моль×К) × 360 К) - 4 моль = (1,2×10⁶ Н/м² × 2×10⁻² м³)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ Н×м)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ (кг×м)/с² × м)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ (кг×м²)/с²)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (2,4×10⁴ Дж)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль = (24000 Дж)/(2991,6 Дж/моль) - 4 моль ≈ 8 моль - 4 моль = 4 моль

ответ: n(N₂) = 4 моля

........

Объяснение:

1. Угол АВС = 90-37=53°

2. Угол ВDC = 90-70=20° (половина угла В)

следовательно, угол В = 20*2=40°

Угол ВАС (в прямоугольном треугольнике) = 90-40=50°

3. ВС=15/2=7,5 (сторона против угла в 30° равна половине гипотенузы)

4. Угол А = 30° (лежит против катета, равного половине гипотенузы), угол В = 90-30=60°

5. Угол ВАС=180-120=60°(смежный с углом ВАD)

Угол СВА=90-60=30°, следовательно СА равен половине гипотенузы, тогда гипотенуза АВ=4*2=8

По т.Пифагора:

а²+в²=с²

а²=8²-4²

а²=64-16

а²=48

а=4√3