2020-02-10
В сосуде объемом 1 л находится моль азота при давлении 1 атм. Азот медленно откачивают, поддерживая температуру сосуда неизменной. Какую массу газа придется откачать к тому моменту, когда давление в сосуде упадет вдвое?
Решение:
Из условия задачи ясно, что почти весь азот находится в жидком состоянии, и только небольшая его часть- это насыщенный пар (азота, а не воды!). Из справочника находим, что температура кипения азота при нормальном атмосферном давлении равна $-196^{ \circ} С = 77 К$. Масса азота, создающая давление $10^{5} Па$ при этой температуре, равна
$m = \frac{MpV}{RT} = \frac{28 \cdot 10^{5} \cdot 10^{-3}}{8,3 \cdot 77} г = 4,4 г$.
Для того чтобы давление упало вдвое, нужно "откачать" всю жидкость (она, конечно, испаряется при откачивании паров азота) и оставить в сосуде половину подсчитанной массы, т.е. 2,2 г.
Итак, откачать нужно 28 г - 2,2г $\approx$ 26 г.