Egy palack biztonsági szelepe 400kPa nyomás esetén nyílik ki. Mekkora hőméeséklet esetén nyílik ki a szelep, ha 25°C-on a nyomás 190kPa?

Az ideális gázok állapotegyenletét kellene bevágni úgy, hogy álmodból felriadva is tudd! pV = nRT, ahol

p: nyomás

V: térfogat

n: anyagmennyiség

R: moláris gázállandó

T: hőmérséklet

1.

Elemezni kell, mi változik, mi nem. Itt a térfogat állandó, azaz izochor folyamatunk van. (Mivel zárt a rendszer, az anyagmennyiség is állandó.) Izochor folyamatnál a hőmérséklet és a nyomás egyenes arányban áll. Ha az egyik kétszeresére növekszik, a másik is, és így tovább. Arra kell csak ügyelni, hogy a hőmérsékletet kelvinben kell számolni. 25 celsius fok 273 + 25 = 298 K.

400 / 190 = x / 298 Ezt kell megoldani.

.

2.

Itt át kell rendezni az állapotegyenletet. A térfogatra vagyunk kíváncsiak. V = nRT / p

Nem tudjuk kiszámolni, mert nem ismerjük az anyagmennyiséget. Egyelőre. Viszont ki tudjuk számolni a tó alján lévő állapotból. n = pV / RT

A nyomás 160 kPa, át kell váltani pascalra. A térfogat 4 cm³, át kell váltani m³-re. A moláris gázállandó értéke benne van a könyvedben, de a neten is rákereshetsz. A hőmérséklet 15 C, át kell váltani kelvinre. Most már megvan az anyagmennyiség mólban, így ki tudod számolni a térfogatot a tó felszínén azzal a képlettel, amit írtam.

.

3.

A térfogat a kérdés, így kell átrandezni az egyenletet. V = nRT / p

1 mol oxigénmolekula tömege 32 g. nekünk 6,4 kg oxigénünk van. Az akkor hány mol? Az R állandó, a hőmérséklet adott (kelvinben kell számolni), a nyomás ugyancsak adott. már csak egy számológép kell. Az eredményt köbméterben kapod.