Интересные факты об автомобиле-герое ГАЗ-АА
ГАЗ-АА называют «полуторкой»
Оба названия знаменитого в России грузовика любопытны. Обозначение «АА» передалось от американского грузовика Форда модели АА образца 1929 года. Дело в том, что первоначально наш грузовик был его лицензионной копией (Советский Союз закупил у Америки 72 000 готовых машинокомплектов), вот Форд и «поделился» названием. Позже машину множество раз модернизировали, и она стала боле известна как «полуторка». Это название грузовик получил благодаря своей грузоподъемности — 1,5 тонны. Оно, в свою очередь, произвело еще одно название грузовика: «полундра».
У «газика» был двойник — ГАЗ-ММ
Внешних отличий у машин не было: ММ являлся модификацией АА и был снабжен 50-сильным мотором. Именно упрощенную версию ММ выпускал во время Великой Отечественной войны. Тонкой стали и комплектующих недоставало, поэтому военный грузовик ГАЗ-ММ-В был сильно упрощенной моделью. Вместо дверей у него были треугольные боковые загородки и сворачиваемые брезентовые двери. Для крыльев сгибали кровельное железо. Боковые борта не откидывались, а фара была только одна. Даже тормоза на передних колесах отсутствовали! В 1944 году кабина вновь стала деревянно-металлической и оставалась такой до окончания производства грузовика, появились тормоза, откидные борта и вторая фара.
Грузовики ГАЗ-АА и ММ были весьма неприхотливы
Были у них и недостатки — некоторые детали были подвержены быстрому износу, из-за чего машины приходилось часто ремонтировать. Стартер с аккумулятором редко служили дольше полугода, да еще и были в дефиците, поэтому автомобиль заводили «кривым стартером» — рукояткой. Но это при том, что «полуторку», как правило, перегружали в два раза. Зато двигатели были ремонтопригодные и неприхотливые: могли работать на самых низких сортах топлива (даже на керосине — в жару и на прогретом двигателе), а также на низкокачественных смазочных маслах.
ГАЗ-АА был самым массовым грузовиком в СССР
А перед войной «газик» стал самым популярным автомобилем в целом, благодаря массовому конвейерному производству. За все время производства было выпущено 985 000 экземпляров «газиков». К началу войны в рядах Красной армии числилось 151 100 машин ГАЗ-АА и ММ. Кстати, «полуторка» стала первым серийным автомобилем Горьковского автомобильного завода (в который был переименован Нижегородский автозавод).
«Полуторки» помогли одержать победу в Великой Отечественной войне
Добрую службу сослужила «полуторка» советским солдатам. Несмотря на то, что машину перегружали, она не выходила из строя долгие годы. Ее неприхотливость в трудное военное время была очень на руку. Именно «полуторки» доставляли продовольствие в блокадный Ленинград и другие населенные пункты. К «полуторкам» прицепляли специальные сани, и грузовики за один рейс могли перевозить по 2 тонны груза. При этом по шоссе они могли разгоняться до 70 км/ч, а еще — ходили и по льду, со скоростью в 20 км/ч. Машина-герой во многих городах установлена на постамент.
«Газики» стали основой для военной и специализированной техники
АА и ММ применялись для создания военных и боевых машин, включая даже легкие танки и бронеавтомобили! А их шасси послужило базой для специальных модификаций: например, зарядно-осветительные электростанции, санитарные автолаборатории, авиационно-пусковые машины, радиосистемы дальнего обнаружения, пожарные машины, автобусы, кареты скорой помощи. .. Даже знаменитая ракетная установка «Катюша» создавалась на базе ГАЗ-АА.
Теперь «газики» можно увидеть разве что в кино
Производство ГАЗ-АА, породившего великое множество самых массовых модификаций, завершилось в 1950 году. Теперь его можно увидеть разве что в кино.
Грузовой автомобиль ГАЗ-АА, легендарная «полуторка»
Армии и Солдаты. Военная энциклопедия /
«Краткая справка: наиболее массовый советский грузовик на начало Великой Отечественной войны. ГАЗ-АА, «полуторка», созданный на базе Форд-АА. »
ГАЗ-АА «полуторка» с крытым тентом.
Содержание
- 0.1 История создания и конструкция автомобиля ГАЗ-АА
- 1 Характеристики грузового автомобиля ГАЗ-АА
- 1.1 Эксплуатация автомобиля ГАЗ-АА
- 2 Модификации автомобиля ГАЗ-АА
История создания и конструкция автомобиля ГАЗ-АА
Грузовик ГАЗ-АА, легендарная «полуторка», создана в 1932 году на базе американского грузовика «Форд-АА» образца 1929 года, лицензию на производство которого, СССР купил у «Форд Моторс» в том же 1929 году.
Машина была очень неприхотливой, надежной и простой как в эксплуатации, так и в ремонте. ГАЗ-АА не был простой калькой заокеанского «побратима». В отличие от американского Форд-АА, на ГАЗ-АА был усилен картер сцепления, рулевой механизм, установлен воздушный фильтр и т. д., а ещё в 1930-м по советским чертежам спроектирован бортовой кузов, да и кабина вместо деревянной «прессовки» стала металлической, чем американский оригинал похвастаться не мог.
Полностью из советских комплектующих ГАЗ-АА собирался с 1933 года. В 1938 году грузовик был модернизирован и получил 50-сильный мотор ГАЗ-ММ – точно такой, что ставился на легковую «эмку» ГАЗ-М1. Однако внешних отличий между ГАЗ-АА и ГАЗ-ММ не было.
Конструкция ГАЗ-АА представляет собой стальную штампованную раму, к которой с помощью рессор присоединялись передняя и задняя оси. Благодаря низкой степени сжатия, двигатель мог работать на любом сорте бензина, а в жаркую погоду – на керосине. Подвеска колес была зависимой. Передние колеса подвешивались на одной поперечно расположенной полуэллиптической рессоре с толкающими штангами, которые передавали нагрузки на раму. Задние же держались на двух продольных кантилеверных рессорах вообще без каких-либо амортизаторов. Особенностью конструкции было устройство задней подвески и трансмиссии, где в качестве продольной тяги использовался карданный вал, упиравшийся в бронзовую втулку.
Чертеж грузового автомобиля ГАЗ-АА
Коробка передач ГАЗ-АА 4-ступенчатая и обходилась без синхронизаторов. Тормоза — механические с тросовым приводом на все колеса.
Борты грузовика были откидными с трех сторон (позднее была создана модификация ГАЗ-АА самосвал), кузов вмещал до полутора тонн груза (при собственном весе машины в 1810 кг), что и дало автомобилю привязчивую кличку «полуторка». Несмотря на это, «полуторки» почти всегда эксплуатировались со значительным перегрузом и зачастую перевозили до трех тонн.
Автомобиль обладал достаточно высокой проходимостью по грунтовым дорогам. При движении по шоссе он мог развивать скорость до 70 км/ч, при этом удельный расход топлива на 100 км пути составлял около 20,5 л. Благодаря относительно небольшой осевой нагрузке грузовики ГАЗ-АА при движении колонной в минимальной степени разрушали дорожное покрытие и могли двигаться по мостам с низкой несущей способностью.
Одной из важных особенностей конструкции ГАЗ-АА было то, что при его производстве дефицитные цветные металлы и легированные стали использовались лишь в ограниченном объеме. Большинство же деталей изготавливались из чугуна и низкосортной стали. Низким ресурсом отличались дефицитные стартер с аккумулятором – редко на какой машине они служили свыше полугода. Поэтому в реальной эксплуатации автомобиль заводили «кривым стартером», то есть, заводной ручкой.
Характеристики грузового автомобиля ГАЗ-АА | |
---|---|
Страна: | СССР |
Тип: | Грузовой автомобиль (4 х 2) |
Дата выпуска: | 1929 г. |
Длинна: | 5335 мм |
Ширина: | 1770 мм |
Высота: | 1750 мм |
Броня, лоб: | Нет |
Броня, борт: | Нет |
Броня, башня: | Нет |
Экипаж: | 1 (мест в кабине: 2) |
Двигатель: | 40 л. с. при 2200 об./мин |
Дальность хода: | 215 км |
Максимальная скорость: | 70 км/ч |
Масса: | 1810 кг + 1500 кг груза |
Вооружение: | Нет |
Эксплуатация автомобиля ГАЗ-АА
Автомобиль ГАЗ-АА выпускался серийно с января 1932 года до 1938 года на Горьковском автозаводе (ГАЗ), причем первоначально назывался НАЗ-АА. Это уже потом, когда Нижний Новгород переименовали в Горький, аббревиатура сменилась на привычную нам. Также сборочная линия «полуторок» была налажена в Москве, на заводе им. Климента Ворошилова.
После начала Великой Отечественной войны из-за недостатка тонкой холоднокатаной стали и ряда комплектующих, поставлявшихся сторонними предприятиями, ГАЗ вынужден был перейти на выпуск упрощенного военного грузовика ГАЗ-ММ-В, у которого двери были заменены треугольными боковыми загородками и сворачиваемыми брезентовыми дверями, крылья были выполнены из кровельного железа методом простой гибки, отсутствовали тормоза на передних колесах, оставлена только одна фара головного света и неоткидными боковыми бортами.
Впрочем, именно простота и даже примитивность автомобиля ГАЗ-АА во время войны оказались не такими уж плохими вещами — благодаря крайне низкой степени сжатия в качестве топлива применялся низкооктановый бензин, а благодаря возможности завести автомобиль «с ручки», обеспечивалась его надежная эксплуатация в условиях зимы.
ГАЗ-АА был самым массовым грузовиком Красной Армии на период начала Великой Отечественной Войны, на 20 июня 1941 года их числилось в строю 151100 единиц.Всего же, в общей сложности, за годы производства с конвейеров заводов сошли больше 800000 «полуторок», причем 102000 из них были собраны за годы войны.
Хотя в современном представлении ГАЗ-АА ассоциируется с «дорогами войны», с окончанием Великой Отечественной его история вовсе не закончилась. Под обозначением ГАЗ-ММ «полуторку» продолжали выпускать до 1949 года (на ГАЗ), а на УльЗИС (будущий УАЗ) — только в 1951 году. Естественно послевоенные ГАЗ-ММ вновь «обросли» такими нужными в хозяйстве мелочами как металлические двери, глушитель, передние тормоза, бампер и две фары.
Грузовой автомобиль ГАЗ-АА военного времени. Обратите внимание на ещё более упрощенную конструкцию этой полуторки
Модификации автомобиля ГАЗ-АА
Шасси автомобиля также послужило базой для создания громадного ряда специализированныхмодификаций военного и гражданского назначения: зарядно-осветительные электростанции, радиостанции, радиосистема дальнего обнаружения РУС-2, радиомастерские и ремонтные «летучки», автолаборатории санитарно-гигиенического и противохимического назначения, топливо- и маслозаправщики, авиационно-пусковые машины, акустические и световые установки ПВО, различные цистерны, поливомоечные машины, кареты скорой помощи и т.д.
Совершенно не лукавя против истины можно сказать, что многочисленные памятники автомобилю ГАЗ-АА установленные в разных городах нашей страны установлены совершенно не зря. Именно «полуторка» «вывезла» на себе и военное и народное хозяйство в труднейшие для страны 1930-1940-е.г.
источник: Грузовой автомобиль ГАЗ-АА
14.
9: Расчет молярной массы газа- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 53829
Гелий уже давно используется в воздушных шарах и дирижаблях. Поскольку он намного менее плотный, чем воздух, он будет парить над землей. Маленькие воздушные шары, наполненные гелием, часто доступны по цене и доступны в магазинах, но большие намного дороже (и требуют гораздо больше гелия).
Расчет молярной массы и плотности газа
Проводится химическая реакция, в результате которой образуется газ. Затем собирают добытый газ и определяют его массу и объем. Определяют молярную массу и объем. Молярную массу неизвестного газа можно найти, используя закон идеального газа, если также известны температура и давление газа. \text{o} \text{C}\), а давление воздуха \(0,9\text{o} \text{C} = 296 \: \text{K}\)
- \(n = ? \: \text{моль}\)
- Молярная масса \(= ? \: \text{г/моль}\)
Сначала закон идеального газа будет использоваться для определения молей неизвестного газа \(\left( n \right)\). Тогда масса газа, деленная на моли, даст молярную массу.
Шаг 2: Решить.\[n = \frac{PV}{RT} = \frac{0,987 \: \text{атм} \times 0,677 \: \text{L}}{0,08206 \: \text{L} \cdot \ text{атм/K} \cdot \text{mol} \times 296 \: \text{K}} = 0,0275 \: \text{mol}\nonumber \]
Теперь разделите \(\text{g}\) на \(\text{mol}\), чтобы получить молярную массу.
\[\text{молярная масса} = \frac{1,211 \: \text{г}}{0,0275 \: \text{моль}} = 44,0 \: \text{г/моль}\номер \]
Так как \(\ce{N}\) имеет молярную массу \(14 \: \text{г/моль}\) и \(\ce{O}\) имеет молярную массу \(16 \: \ text{г/моль}\), формула \(\ce{N_2O}\) даст правильную молярную массу. \text{o} \ text{C}\), предполагая, что аммиак идеальный. Во-первых, молярная масса аммиака рассчитывается как \(17,04 \: \text{г/моль}\). Далее предположим ровно \(1 \: \text{моль}\) аммиака \(\left( n = 1 \right)\) и рассчитаем объем, который такое количество занимало бы при данных температуре и давлении.
\[V = \frac{nRT}{P} = \frac{1,00 \: \text{моль} \times 0,08206 \: \text{L} \cdot \text{атм/K} \cdot \text{ моль} \times 293 \: \text{K}}{0,913 \: \text{атм}} = 26,3 \: \text{L}\nonumber \]
Теперь плотность можно вычислить, разделив массу одного моль аммиака на указанный выше объем.
\[\text{Плотность} = \frac{17,04 \: \text{g}}{26,3 \: \text{L}} = 0,648 \: \text{г/л}\nonumber \]
As для сравнения, эта плотность немного меньше плотности аммиака при 9\text{o} \text{C}\)) и снижение давления (с \(1 \: \text{атм}\) до \(0,913 \: \text{атм}\)) приведет к \ (\ce{NH_3}\) молекул разлетаются немного дальше друг от друга.
Сводка
Эта страница под названием 14. 9: Расчет молярной массы газа распространяется по лицензии CK-12 и была создана, переработана и/или курирована Фондом CK-12 посредством исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами Платформа LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.
ПОД ЛИЦЕНЗИЕЙ
- Наверх
- Была ли эта статья полезной?
- Тип изделия
- Раздел или Страница
- Автор
- Фонд CK-12
- Лицензия
- СК-12
- Программа OER или Publisher
- СК-12
- Показать страницу TOC
- № на стр.
- Теги
- источник@https://flexbooks.ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook-2.0/
Закон идеального газа — Химия LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 1522
Закон идеального газа выражается очень просто:
\[PV=nRT\]
, из которого выводятся более простые газовые законы, такие как законы Бойля, Шарля, Авогадро и Амонтона.
Введение
Многие химики мечтали об уравнении, описывающем отношение молекулы газа к окружающей среде, такой как давление или температура. Однако они столкнулись со многими трудностями из-за того, что всегда есть другие воздействующие факторы, такие как межмолекулярные силы. Несмотря на этот факт, химики придумали простое газовое уравнение для изучения поведения газа, закрывая глаза на второстепенные факторы.
При работе с газом использовалось знаменитое уравнение, связывающее все факторы, необходимые для решения газовой проблемы. Это уравнение известно как уравнение идеального газа. Как мы всегда знали, ничего идеального не существует. В этом вопросе заранее следовало бы сделать два известных предположения:
- частицы не имеют между собой действующих сил и
- эти частицы не занимают места, то есть их атомный объем полностью игнорируется.
Идеальный газ — это гипотетический газ, о котором мечтали химики и студенты, потому что было бы намного проще, если бы такие вещи, как межмолекулярные силы, не существовали, усложнить простой Закон идеального газа .
Идеальные газы — это, по сути, точечные массы, движущиеся в постоянном, случайном, прямолинейном движении. Его поведение описывается предположениями, перечисленными в кинетико-молекулярной теории газов. Это определение идеального газа контрастирует с определением неидеального газа, потому что это уравнение показывает, как газ ведет себя на самом деле. А пока давайте сосредоточимся на идеальном газе.Мы должны подчеркнуть, что этот газовый закон идеален . Нам, студентам, профессорам и химикам, иногда нужно понять концепции, прежде чем мы сможем их применять, и предположение, что газы находятся в идеальном состоянии, когда на них не влияют условия реального мира, поможет нам лучше понять поведение газов. Для того чтобы газ был идеальным , его поведение должно следовать кинетико-молекулярной теории, тогда как неидеальные газы будут отклоняться от этой теории из-за условий реального мира.
Уравнение идеального газа
Прежде чем мы рассмотрим уравнение идеального газа , давайте сформулируем четыре газовые переменные и одну константу для лучшего понимания. Четыре газовых переменных: давление (P), объем (V), количество молей газа (n) и температура (T). Наконец, постоянной в уравнении, показанном ниже, является R, известная как газовая постоянная , которая будет подробно обсуждаться позже:
\[ PV=nRT \]
Другой способ описать идеальный газ — это описать его математически. Рассмотрим следующее уравнение:
\[ \dfrac{PV}{nRT}=1 \]
Член \(\frac{pV}{nRT}\) также называется коэффициентом сжатия и является мерой идеальности газа. Идеальный газ всегда будет равен 1, если его включить в это уравнение. Чем больше он отклоняется от числа 1, тем больше он будет вести себя как реальный газ, а не как идеальный. При работе с этим уравнением всегда следует помнить о нескольких вещах, так как оно может оказаться чрезвычайно полезным при проверке вашего ответа после решения газовой задачи.
- Давление прямо пропорционально количеству молекул и температуре. (Поскольку P находится в противоположной стороне уравнения от n и T)
- Однако давление косвенно пропорционально объему. (Поскольку P находится на той же стороне уравнения, что и V)
Простые законы газа
Закон идеального газа представляет собой комбинацию всех простых законов газа (закона Бойля, закона Шарля и закона Авогадро), поэтому изучение этого закона означает, что вы узнали их все. Простые газовые законы всегда можно вывести из Уравнение идеального газа.
Закон Бойля
Закон Бойля описывает обратно пропорциональную зависимость между давлением и объемом при постоянной температуре и фиксированном количестве газа. Этот закон появился в результате манипулирования законом об идеальном газе.
\[ P \propto \dfrac{1}{V} \]
или выраженное двумя точками давления/объема:
\[ P_1V_1=P_2V_2 \]
Это уравнение было бы идеальным при работе с проблемой, требующей начальное или конечное значение давления или объема определенного газа при отсутствии одного из двух факторов.
Закон Чарльза
Закон Чарльза описывает прямо пропорциональную зависимость между объемом и температурой (в градусах Кельвина) фиксированного количества газа при постоянном давлении.
\[ V\propto \; T \]
или выразить из двух точек объема/температуры:
\[ \dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_2}{T_2} \]
Это уравнение можно использовать для определения начального или конечного значение объема или температуры при данном условии, что давление и число молей газа остаются неизменными.
Закон Авогадро
Объем газа прямо пропорционален количеству газа при постоянной температуре и давлении.
\[ V \propto\; n\]
или в виде двух единиц объема/числа:
\[ \dfrac{V_1}{n_1}=\dfrac{V_2}{n_2} \]
Закон Авогадро хорошо применим к задачам с использованием стандарта Температура и давление (см. ниже) из-за заданного значения давления и температуры.
Закон Амонтона
При постоянном числе молей газа и неизменном объеме давление прямо пропорционально температуре.
\[ P \propto\; T\]
или в виде двух точек давления/температуры:
\[ \dfrac{P_1}{T_1}=\dfrac{P_2}{T_2} \]
Закон Бойля, Закон Шарля и Закон Авоградро и Закон Амонтона дается при определенных условиях, поэтому их прямое объединение не сработает. С помощью продвинутой математики (предоставленной по внешней ссылке, если вам интересно) свойства трех простых газовых законов дадут вам уравнение идеального газа.
Стандартная температура и давление (STP)
Стандартные условия температуры и давления известны как STP . Две вещи, которые вы должны знать об этом, перечислены ниже.
- Универсальное значение STP составляет 1 атм (давление) и 0 o C. Обратите внимание, что в этой форме специально указано 0 o градуса C, а не 273 градуса Кельвина, даже несмотря на то, что вам придется конвертировать в кельвины при подключении этого значение в уравнение идеального газа или любое из уравнений простого газа.
- В STP 1 моль газа занимает 22,4 л объема контейнера.
Единицы P, V и T
В таблице ниже перечислены различные единицы для каждого свойства.
Фактор | Переменная | Единицы |
---|---|---|
Давление | Р | атм торр Па мм рт. ст. |
Том | В | л м³ |
Кроты | п | моль |
Температура | Т | К |
Газовая постоянная | см. таблицу значений R ниже |
Обратите внимание на некоторые вещи, такие как температура всегда выражается в единицах СИ в Кельвинах (K), а не в градусах Цельсия (C), а количество газа всегда измеряется в молях. Давление и объем газа, с другой стороны, могут иметь разные единицы измерения, поэтому обязательно знайте, как преобразовать их в соответствующие единицы, если это необходимо.
Единицы давления
Используйте следующую таблицу в качестве справочной информации по давлению.
Блок | Символ | Эквивалент 1 атм |
---|---|---|
Атмосфера | атм | 1 атм |
Миллиметр ртутного столба | мм рт. ст. | 760 мм рт.ст. |
Торр | торр | 760 торр |
Паскаль | Па | 101326 Па |
Килопаскаль | кПа* | 101,326 кПа |
Бар | бар | 1,01325 бар |
Миллибар | мб | 1013.25 мб |
*примечание: это единица СИ для давления
Газовая постоянная (R)
Здесь начинается сложная часть, когда речь идет о газовой постоянной , R. Значение R БУДЕТ изменяться при работе с другими единицами давления и объема (температурный фактор не учитывается, поскольку температура всегда будет в Кельвинах, а не в градусах Цельсия при использовании уравнения идеального газа). Только через соответствующее значение R вы получите правильный ответ задачи. Это просто константа, и различные значения R соотносятся с заданными единицами измерения. При выборе значения R выберите значение с соответствующими единицами данной информации (иногда данные единицы должны быть соответствующим образом преобразованы). Вот некоторые часто используемые значения R:
Значения R |
0,082057 л атм моль -1 К -1 |
62,364 л Торр моль -1 К -1 |
8,3145 м 3 Па моль -1 К -1 |
8,3145 Дж моль -1 К -1 * |
*примечание: это единица СИ для газовой постоянной
Пример 1
Итак, какое значение R следует использовать?
Решение
Из-за различных значений R вы можете использовать для решения проблемы. Крайне важно, чтобы единицы измерения давления, объема, числа молей и температуры соответствовали единицам R.
- Если вы используете первое значение R, которое равно 0,082057 л атм моль -1 K — 1 , ваша единица измерения давления должна быть атм , объема должна быть литр , температура должна быть Кельвин.
- Если вы используете второе значение R, которое равно 62,364 л Торр моль -1 К -1 , ваша единица измерения давления должна быть Торр , объема должна быть литр , а для температуры должна быть Кельвин .
Применение закона идеального газа
Откуда вы знаете, что уравнение идеального газа является правильным для использования? Используйте уравнение идеального газа для решения задачи, когда задано количество газа и масса газа постоянна . Существуют различные типы задач, которые потребуют использования уравнения идеального газа.
- Решение неизвестной переменной
- Начальный и окончательный
- Парциальное давление
Другие вещи, о которых следует помнить: Знайте, что такое стандартные значения температуры и давления (STP). Уметь делать стехиометрию. Знайте свои основные уравнения. Взгляните на проблемы ниже для примеров каждого типа проблемы. Сначала попробуйте их, и если понадобится помощь, решения находятся прямо под ними. Примечание: единицы должны сокращаться, чтобы получить соответствующую единицу; знание этого поможет вам перепроверить свой ответ.
Пример 2
5,0 г неона находится при 256 мм ртутного столба и температуре 35°С. Каков объем?
Раствор
Шаг 1: Запишите предоставленную информацию:
- P = 256 мм рт.ст.
- В = ?
- м = 5,0 г
- R = 0,0820574 л•атм•моль -1 К -1
- Т = 35°С
Шаг 2: Преобразуйте при необходимости:
Давление: \( 256 \; \rm{мм рт. ст.} \times (1 \; \rm{атм} 760 \; \rm{мм рт.ст.}) = 0,3368 \; \rm{атм} \)
Моль: \( 5,0 \; \rm{г}\; Ne \times (1 \; \rm{моль} / 20,1797\; \rm{г}) = 0,25 \; \rm{моль}\; \ rm{Ne} \)
Температура: \(35º C + 273 = 308 \; \rm{K} \)
Шаг 3: Подставьте переменные в соответствующее уравнение.
\[ V = (nRT/P) \]
\[ V = \dfrac{(0,25\; \rm{моль})(0,08206\; \rm{L атм}/\rm{K моль} )(308\; \rm{K})}{(0,3368\; \rm{атм})}] \]
\[ V = 19\; \rm{L}\]
Пример 3
Какова температура газа в градусах Цельсия, если он имеет объем 25 л, 203 моль, 143,5 атм?
Решение
Шаг 1: Запишите предоставленную информацию:
- P = 143,5 атм
- В= 25 л
- n = 203 моль
- R = 0,0820574 л•атм•моль -1 К -1
- Т = ?
Шаг 2: Пропустите, поскольку все единицы являются подходящими единицами.
Шаг 3: Подставьте переменные в соответствующее уравнение.
\[T = \dfrac{PV}{nR}\]
\[T = \dfrac{(143,5\; \rm{атм})(25\; \rm{L})}{(203 \; \rm{моль})(0,08206 л•атм/К моль)} \]
\[T = 215,4\; \rm{K}\]
Шаг 4: Вы не закончили. Обязательно внимательно прочитайте задачу и ответьте на вопрос. В этом случае они запрашивают температуру в градусах Цельсия, поэтому вам нужно будет преобразовать ее из K, единиц, которые у вас есть.
\[215,4 K — 273 = -57,4°C\]
Пример 4
Какова плотность газообразного азота (\(N_2\)) при 248,0 Торр и 18°C?
Решение
Шаг 1: Запишите предоставленную информацию
- P = 248,0 торр
- В = ?
- н = ?
- R = 0,0820574 л•атм•моль -1 К -1
- Т = 18°С
Шаг 2: Преобразуйте при необходимости.
\[(248 \; \rm{Torr}) \times \dfrac{1 \; \rm{атм}}{760 \; \rm{торр}} = 0,3263 \; \rm{атм}\]
\[18ºC + 273 = 291 K\]
Шаг 3: Это сложно. Нам нужно манипулировать уравнением идеального газа, чтобы включить плотность в уравнение. *Запишите все известные уравнения:
\[PV = nRT\]
\[\rho=\dfrac{m}{V}\]
где \(\rho\)=плотность, m=масса , V=Объем
\[m=M \times n\]
где m=масса, M=молярная масса, n=моли
* Теперь возьмем уравнение плотности.
\[\rho=\dfrac{m}{V}\]
*Учитывая \(m=M \times n\)… замените \((M \times n)\) на \( масса\) в формуле плотности.
\[\rho=\dfrac{M \times n}{V}\]
\[\dfrac{\rho}{M} = \dfrac{n}{V}\]
*Теперь манипулируем Уравнение идеального газа
\(PV = nRT\)
\[\dfrac{n}{V} = \dfrac{P}{RT}\]
*\((n/V)\) находится в обоих уравнения.
\[\dfrac{n}{V} = \dfrac{\rho}{M}\]
\[\dfrac{n}{V} = \dfrac{P}{RT}\]
* Теперь объедините их, пожалуйста.
\[\dfrac{\rho}{M} = \dfrac{P}{RT}\]
* Плотность изолята.
\[\rho = \dfrac{PM}{RT}\]
Шаг 4: Теперь введите имеющуюся у вас информацию.
\[\rho = \dfrac{PM}{RT}\]
\[\rho = \dfrac{(0,3263\; \rm{атм})(2*14,01 \; \rm{г/моль) })}{(0,08206 л атм/К моль)(291 \; \rm{K})}\]
\[\rho = 0,3828 \; г/л]
Пример 5
Найдите объем, мл, при смешивании 7,00 г \(O_2\) и 1,50 г \(Cl_2\) в сосуде при давлении 482 атм и температуре температура 22º C.
Раствор
Шаг 1: Запишите предоставленную информацию
- Р = 482 атм
- В = ?
- н = ?
- R = 0,0820574 л•атм•моль -1 К -1
- Т = 22°С + 273 = 295К
- 1,50 г Cl 2
- 7,00 г O 2
Шаг 2: Найдите общее количество молей смешанных газов, чтобы использовать уравнение идеального газа.
\[n_{всего} = n_{O_2}+ n_{Cl_2}\]
\[= \left[7.0 \; \гм{г} \; O_2 \times \dfrac{1 \; \гм{моль} \; О_2}{32.00\; \гм{г} \; O_2}\вправо] + \влево[1.5 \; \гм{г}\; Cl_2 \times \dfrac{1 \; \гм{моль} \; Cl_2}{70,905 \; \гм{г} \; Cl_2}\right]\]
\[= 0,2188 \; \гм{моль} \; О_2+0,0212\; \гм{моль} \; Cl_2\]
\[= 0,24 \; \rm{mol}\]
Шаг 3: Теперь, когда у вас есть родинки, подставьте вашу информацию в уравнение идеального газа.
\[V= \dfrac{nRT}{P}\]
\[V= \dfrac{(0,24\; \rm{моль})(0,08206 л атм/К моль)(295\; \rm {K})}{(482\; \rm{атм})}\]
\[V= 0,0121\; \rm{L}\]
Шаг 4: Почти готово! Теперь просто переведите литры в миллилитры.
\[0,0121\; \rm{L} \times \dfrac{1000\; \rm{ml}}{1\; \rm{L}} = 12,1\; \rm{мл}\]
Пример 6
Контейнер объемом 3,00 л наполнен \(Ne_{(г)}\) при 770 мм рт.ст. при 27 o C. A \(0,633\;\rm{г }\) затем добавляется образец пара \(CO_2\). Каково парциальное давление \(CO_2\) и \(Ne\) в атм? Каково общее давление в сосуде в атм?
Решение
Шаг 1: Запишите всю предоставленную информацию , и при необходимости преобразуйте.
Раньше:
- P = 770 мм рт. ст. —> 1,01 атм
- В = 3,00 л
- n Ne =?
- Т = 27 o С —> \(300\; К\)
Другие неизвестные: \(n_{CO_2}\)= ?
\[n_{CO_2} = 0,633\; \rm{g} \;CO_2 \times \dfrac{1 \; \rm{mol}}{44\; \rm{г}} = 0,0144\; \гм{моль} \; CO_2\]
Шаг 2: Записав всю предоставленную информацию, найдите неизвестные родинки Ne.
\[n_{Ne} = \dfrac{PV}{RT}\]
\[n_{Ne} = \dfrac{(1,01\; \rm{атм})(3,00\; \rm{L})}{(0,08206\;атм\;л/моль\;K)(300 \;\rm{K})}\]
\[n_{Ne} = 0,123 \; \rm{mol}\]
Поскольку давление в контейнере перед добавлением \(CO_2\) содержало только \(Ne\), то есть ваше парциальное давление \(Ne\). После конвертации в атм вы уже ответили на часть вопроса!
\[P_{Ne} = 1,01\; \rm{atm}\]
Шаг 3: Теперь, когда у вас есть давление для Ne, вы должны найти парциальное давление для \(CO_2\). Используйте уравнение идеального газа.
\[ \dfrac{P_{Ne}V}{n_{Ne}RT} = \dfrac{P_{CO_2}V}{n_{CO_2}RT}\]
, но поскольку оба газа имеют одинаковый объем ( \(V\)) и температура (\(T\)) и поскольку газовая постоянная (\(R\)) является константой, все три члена сокращаются и могут быть удалены из уравнения.
\[\dfrac{P}{n_{Ne}} = \dfrac{P}{n_{CO_2}}\]
\[\dfrac{1.01 \; \rm{атм}}{0,123\; \rm{mol} \;Ne} = \dfrac{P_{CO_2}}{0,0144\; \rm{mol} \;CO_2} \]
\[P_{CO_2} = 0,118 \; \rm{атм}\]
Парциальное давление \(CO_2\).
Шаг 4: Теперь найдите общее давление.
\[P_{общий}= P_{Ne} + P_{CO_2}\]
\[P_{общий}= 1,01 \; \rm{атм} + 0,118\; \rm{atm}\]
\[P_{total}= 1,128\; \гм{атм} \приблизительно 1,13\; \rm{атм} \; \text{(с соответствующими значащими цифрами)} \]
Ссылки
- Ложье, Александр; Гарай, Йозеф. «Вывод закона идеального газа». Журнал химического образования . 2007, Том. 84, вып. 11, стр. 1832 -1833 гг.
- Левин, С. «Вывод закона идеального газа». Журнал химического образования. 1985, Vol. 62, вып. 5, стр. 399.
- Людер, В.Ф. «Определение идеального газа». Журнал химического образования. 1968, 45 (5), стр. 351 DOI: 10.1021 / ed045p351.1
- Петруччи, Ральф Х., Уильям С. Харвуд, Ф. Г. Херринг и Джеффри Д. Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения. 9-е изд. Река Верхнее Сэдл: Pearson Education, Inc., 2007.
- Тимберлейк, Карен. Общая органическая и биологическая химия.