Баллон с кислородом емкостью 20 л находится под давлением 5 Мпа при 15 ℃.

Баллон с кислородом емкостью 20 л находится под давлением 5 Мпа при 15 ℃. После расходования части кислорода давление понизилось до 2,3 МПа, а температура упала до 10 ℃. Определить массу израсходованного кислорода. Дано: V=20 л=0,02 м3 p1=5 МПа t1=15 ℃ t2=10 ℃ p2=2,3 МПа Найти: ∆m-?

Запишем уравнения состояния для точки 1 и 2:
p1∙V=m1μ∙R∙T1;
p2∙V=m2μ∙R∙T2;
где T1,T2- абсолютные температуры кислорода;
T1=t1+273=15+273=288 К;
T2=t2+273=10+273=283 К;
μ- молярная масса кислорода, из справочных данных
μ=32∙10-3 кг/моль;
R=8,31 Дж/моль∙К- универсальная газовая постоянная.
Найдем массы кислорода в точках 1 и 2:
m1=p1∙V∙μR∙T1=5∙106∙0,02∙32∙10-38,31∙288=1,337 кг;
m2=p2∙V∙μR∙T2=2,3∙106∙0,02∙32∙10-38,31∙283=0,626 кг.
Определим массу израсходованного материала:
∆m=m1-m2=1,337-0,626=0,711 кг.
Ответ: ∆m=0,711 кг.