Das Volumen eines Fahrradreifens beträgt 1.35 Liter und der Hersteller empfiehlt einen Reifendruck von 8.5 atm. Wenn Sie möchten, dass der Fahrradreifen bei 20.0 ° C den richtigen Druck aufweist, wie viel Luft wird bei STP benötigt?

Antworten:

$11 L$ $"11 L"$

Erläuterung:

Die Idee dabei ist, dass Sie herausfinden müssen, mit welcher Menge an Gas gearbeitet wird STP Bedingungen sind erforderlich, damit der Reifen ein Volumen von ... hat $1.35 L$ $"1.35 L"$ at $8.5 atm$ $"8.5 atm"$ und ${20.0}^{\circ} C$ $20.0^@"C"$ .

Da Druck, Temperatur, und Volumenänderung, können Sie die kombiniertes Gasrecht Gleichung, um das Gasvolumen bei STP zu finden.

Die kombiniertes Gasrecht Gleichung sieht so aus

$color(blue)(|bar(ul((P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2))|)" "$ , where

$P_1$ , $V_1$ , $T_1$ - Druck, Volumen und absolute Temperatur des Gases im Ausgangszustand
$P_2$ , $V_2$ , $T_2$ - Druck, Volumen und absolute Temperatur eines Gases im Endzustand

Damit, STP Bedingungen sind definiert als ein Druck von $"100 kPa"$ und einer Temperatur von $0^@"C"$ . Um den Druck in umzuwandeln Geldautomat und die Temperatur bis KelvinVerwenden Sie die Umrechnungsfaktoren

$"1 atm " = " 101.325 kPa"$

$T["K"] = t[""^@"C"] + 273.15$

Sie beginnen mit dem Gas unter STP-Bedingungen und ändern dann seine Temperatur auf $20.0^@"C"$ und sein Druck auf $"8.5 atm"$ .

Ordnen Sie die zu lösende kombinierte Gasgesetzgleichung neu an $V_1$

$(P_1V_1)/T_1 = (P_2V_2)/T_2 implies V_1 = P_2/P_1 * T_1/T_2 * V_2$

Geben Sie Ihre Werte ein, um zu erhalten

$V_1 = (8.5 color(red)(cancel(color(black)("atm"))))/(100/101.325color(red)(cancel(color(black)("atm")))) * ((273.15 + 0)color(red)(cancel(color(black)("K"))))/((273.15 + 20.0)color(red)(cancel(color(black)("K")))) * "1.35 L"$

$V_1 = "10.834 L"$

Auf zwei gerundet Sig Feigen, die Anzahl der Sig Feigen, die Sie für den Reifendruck bei haben $20.0^@"C"$ wird die Antwort sein

$V = color(green)(|bar(ul("11 L"))|)$

RANDNOTIZ STP-Bedingungen werden oft als Druck von angegeben $"1 atm"$ und einer Temperatur von $0^@"C"$ , Wenn Sie also die STP-Bedingungen so definiert haben, wiederholen Sie die Berechnungen einfach mit einem Druck von $"1 atm"$ anstelle eines Drucks von $"100 kPa"$ .

Auf zwei Sig Feigen gerundet, wird die Antwort gleich lauten: $"11 L"$ .