Какое давление обязан выдерживать газовый баллон объёмом 50л, что бы при

Данные: V (объем газового баллона) = 50 л = 50 * 10^{-3 м3}; T (абсолютная температура метана) = 25 С = 298 К; m (масса метана) = 2 кг.

Неизменные: М (молярная масса метана) = 16,04 г/моль = 16,04 * 10^-3 кг/моль; R (универсальная газовая постоянная) = 8,31 Дж/(моль*К).

Давление, которое обязан выдерживать баллон, вычислим с подмогою закона Менделеева Клапейрона: Р * V = (m / M) * R * T  и Р = m * R * T / (V * M).

Расчет: Р = 2 * 8,31 * 298 / (50 * 10^-3 * 16,04 * 10^-3) 6,18 * 10⁶ Па = 6,18 МПа.

Используем уравнение Клаперона-Менделеева: pV=nRT. Выражаем давление:

p=n*R*T/V. У нас нету хим количества вещества, но есть его масса и химическая формула. n=m/M. Вводим это выражение в главную формулу:

p=m*R*T/M*V. По таблице Менделеева находим молярную массу метана (16 г/моль), подставляем значения и получаем ответ: p=6.191*10^6=6.191 МПа.