Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 1472
2016-11-25 
Азот массой $m = 10 г$ поместили в сосуд объемом $V = 1 л$ и нагрели до температуры $t = 1500^{ \circ} C$, при которой $\alpha = \frac{1}{3}$ молекул азота диссоциировала на атомы. Найти давление в сосуде.
Решение:
После нагревания в сосуде находится смесь двух разных газов — атомарного азота массой
$m_{N} = \alpha m$ (1)
и молекулярного азота массой
$m_{N_{2}} = m - \alpha m = (1 - \alpha) m$. (2)
Записываем уравнение Менделеева-Клайперона для каждой компоненты смеси:
$P_{N}V = \frac{m_{N}}{M_{N}} RT$ (3)
$P_{N_{2}}V = \frac{m_{N_{2}}}{M_{N_{2}}} RT$, (4)
где $T = 273 + 1500 = 1773 K$
Согласно закону Дальтона:
$P = P_{N} + P_{N_{2}}$. (5)
Система уравнений (1—5) позволяет получить ответ на вопрос задачи. Подставляя $m_{N}$ и $m_{N_{2}}$ из (1) и (2) в (3) и (4), и выражая из них $P_{N}$ и $P_{N_{2}}$, из (5) окончательно получаем:
$P = \frac{mRT}{V} \left ( \frac{ \alpha}{M_{N}} + \frac{1- \alpha}{M_{N_{2}}} \right ) \approx 40 МПа$.
Азот массой $m = 10 г$ поместили в сосуд объемом $V = 1 л$ и нагрели до температуры $t = 1500^{ \circ} C$, при которой $\alpha = \frac{1}{3}$ молекул азота диссоциировала на атомы. Найти давление в сосуде.
Решение:
После нагревания в сосуде находится смесь двух разных газов — атомарного азота массой
$m_{N} = \alpha m$ (1)
и молекулярного азота массой
$m_{N_{2}} = m - \alpha m = (1 - \alpha) m$. (2)
Записываем уравнение Менделеева-Клайперона для каждой компоненты смеси:
$P_{N}V = \frac{m_{N}}{M_{N}} RT$ (3)
$P_{N_{2}}V = \frac{m_{N_{2}}}{M_{N_{2}}} RT$, (4)
где $T = 273 + 1500 = 1773 K$
Согласно закону Дальтона:
$P = P_{N} + P_{N_{2}}$. (5)
Система уравнений (1—5) позволяет получить ответ на вопрос задачи. Подставляя $m_{N}$ и $m_{N_{2}}$ из (1) и (2) в (3) и (4), и выражая из них $P_{N}$ и $P_{N_{2}}$, из (5) окончательно получаем:
$P = \frac{mRT}{V} \left ( \frac{ \alpha}{M_{N}} + \frac{1- \alpha}{M_{N_{2}}} \right ) \approx 40 МПа$.
