Un balon meteorologic este incarcat cu 1200L He la 18 grade Celsius si 0,87 atm. Care este volumul balonului la altitudinea de 30000 m, unde temperatura este de 4 grade Celsius si presiunea este de 20mmHg.

Răspuns :

Răspuns:

Volumul He la 4 ⁰C și la 20mmHg se calculează, după ce se află numărul de moli de He, din balon. Se aplică ecuația de stare a gazelor ideale(perfecte), fiindcă avem variația parametrilor: p,V,T.

p.V=n.R.T

Numărul de moli de He nu se modifică în cele două stări ale gazului.

Date:

  • starea 1 a gazului He

p1=presiunea gaz= 0,87atm

V1=volum gaz He, egal vu volum balon=1200L

T1=temperatura gaz, ⁰K. T1 ⁰K =t₁⁰C+273

T1=18⁰C + 273=291 K

n moli He = ?

  • starea 2 a gazului

p2=presiunea 2 (atm). p2=20mmHg; 1 atm= 760 mm coloană Hg

p2,atm = 20 mmHg.1 atm/760 mm Hg=0,026 atm (vid)

T₂=temperatura,  K; T₂= t₂⁰C + 273 K

T₂ (K) = 4⁰C + 273 = 277 K

n= număr  moli He=? = număr  moli He din starea 1

V2= volum gaz = volum balon (din definiția gazului)

R=constanta universală a gazului ideal=0,082 L.atm/mol.K

Calcule

a) n moli He din prima stare a gazului:

p1.V1=n.R.T1

n He = p1.V1/ R.T1

n He= 0,87 atm .1200L / 0,082 L.atm/mol.K   .  (291 K)

n He=43,751 moli

b) V2 din starea a doua a gazului:

p2.V2=n.R.T2

V2= n . R.T2/ p2

V2= 43,751 mol  .0,082 L. atm/ mol.K  .277 K / 0,026 atm=38222,046

sau

V2=( p1.V1/R.T1 ) . R.T2/p2

R: 38222L He

Explicație: