Пропан в баллоне
5/10В баллоне ёмкостью \(55\) литров при давлении \(1{,}6\) МПа находится пропан массой \(24\) кг. Найдите массу паров пропана. Молярная масса пропана \(44{,}1\) г/моль; температура кипения пропана при данном давлении \(42^\circ\)C; плотность жидкого пропана \(528\) кг/м\(^3\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПар находится при давлении насыщенного пара, то есть при давлении в баллоне. Запишите уравнение состояния для пара и условия на объём и массу: объёмы пара и жидкости дают объём баллона, массы — полную массу пропана.
Ответ\(m_{\text{пара}}\approx 0{,}27\) кг.
РешениеПочти весь пропан находится в жидком состоянии. Для пара используем уравнение Менделеева–Клапейрона. Обозначим: \(p=1{,}6\) МПа (давление насыщенного пара), \(T=42+273=315\) К, \(V=55\) л (объём баллона), \(m=24\) кг (масса пропана). Система: \[\begin{cases} pV_{\text{пара}}=\dfrac{m_{\text{пара}}}{\mu}RT,\\[4pt] V_{\text{пара}}+V_{\text{ж}}=V,\\[2pt] \rho V_{\text{ж}}=m_{\text{ж}},\\[2pt] m_{\text{пара}}+m_{\text{ж}}=m. \end{cases}\] Её решение дает \(m_{\text{пара}}\approx 0{,}27\) кг.
Похожие задачи
- Изобарное охлаждение водяного пара Физтех 2012/13, 11 кл.
- Изотерма влажного воздуха МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Блюдце с водой в закрытом помещении МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Изотермическое сжатие водяного пара Физтех 2020/21, 10 кл.
- Давление в сосуде с паром МОШ 2021/22, 11 кл.
- Гелий и насыщенный пар через поршень Физтех 2023/24, 11 кл.