1
第二?/p>
理想气体的性质
2-1
已知氮气的摩尔质?/p>
M=28.1
×
10-3kg/mol
,求
(1) N2
的气体常?/p>
Rg
?/p>
(2)
标准状态下
N2
的比体积
v0
和密度?/p>
0
?/p>
(3)
标准状?/p>
1
?/p>
3 N2
的质
?/p>
m0
?/p>
(4)p=0.1MPa
?/p>
t=500
℃时
N2
的比体积
v
和密度?/p>
?/p>
(5)
上述?/p>
态下的摩尔体?/p>
Vm
?/p>
?/p>
?/p>
(1)
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
R=8.3145J/(mol
·
K)
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
MN2
=28.01
×
10
-3
kg/mol
?/p>
RgN2 = R/ M
?/p>
8.3145J/(mol
·
K)/ 2
8.01×10
-3
kg/mol
=0.297 kJ/(kg·K)
(2)1mol
氮气标准状态时体积?/p>
Vm
N2=Mv N2 =22.4×10
-3 m 3 /mol
v N2 = Vm N2/ M
?2.4×10
-3
m3/mol/
28.01×10
-3
kg/mol=0.8m 3 /kg
(
标准状?/p>
)
ρ
N2 =1/ vN2
?/p>
1/0.8m3 / kg=1.25kg/m 3(
标准状?/p>
)
(3)
标准状态下
1
?/p>
3
气体的质量即为密?/p>
ρ
,等?/p>
1.25kg
?/p>
(4)
由理想气体状态方程式
pv=RgT
,可?/p>
v= RgT/ p=297J/(kg
·K)×(500 + 273)K
/
0.1×106Pa
= 2.296m3/kg
ρ
=1/ v=1/2.296m3 / kg= 0.4356kg/m3
(5)V m =Mv=28.01×10
-
3 kg/mol × 2.296m3/kg=64.29×10
-3 m 3 /mol
2-2
压力表测得储气罐中丙?/p>
C3H8
的压力为
4.4MPa,
丙烷的温度为
120
℃,
问这时比体积多大?若要储气罐?/p>
1000kg
这种状态的丙烷?/p>
问储气罐的体积需
多大?/p>
解:由附表查?/p>
MC3H8 =44.09
×
10-3kg/mol
Rg,C3H8 =R/ MC3H8=8.3145J/(mol
·
K)/
44.09×10?3kg/mol
=189J/(kg
·
K)
?/p>
1kg
理想气体状态方程式
pv=RgT
可得
v =RgT/ p=189J/(kg
·K)×(120 + 273)K
/
4.4×106Pa
= 0.01688m3/kg
V=mv=1000kg× 0.01688m3/kg=16.88m 3
或由理想气体状态方?/p>
pV=mRgT
可得