В данной задаче мы должны определить давление в откаченном герметичном сосуде, когда в него впрыснуто 9 г воды и он нагрет до температуры 373 К.
Для решения этой задачи мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит⁚ PV nRT, где P ― давление, V ― объем, n ─ количество вещества, R ― универсальная газовая постоянная, T ― температура.Мы знаем, что молярная масса воды равна 18 г/моль, поэтому мы можем вычислить количество вещества n, разделив массу воды на ее молярную массу⁚
n m/M 9 г / 18 г/моль 0٫5 моль
Теперь мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти давление⁚
PV nRT
P (nRT) / V
Для начала, нам необходимо привести единицы измерения в соответствие. Давление в задаче дано в атмосферах, поэтому надо преобразовать единицы измерения в паскали⁚
1 атм 101325 Па
Также нам нужно выразить объем в литрах, поскольку данный в задаче впрыснуто в литрах⁚
1 л 0,001 м³
Мы знаем, что объем сосуда составляет от 1 до 12 литров, поэтому для расчета давления нам необходимо взять это во внимание. Мы можем выразить объем в м³ и выбрать минимальное и максимальное значение⁚
V V_мин 1 л x 0,001 м³/л 0,001 м³
V V_макс 12 л x 0٫001 м³/л 0٫012 м³
Теперь мы можем рассчитать давление, используя указанные значения объема⁚
P_мин (nRT) / V_макс (0,5 моль x 8,31 Дж/(моль-К) x 373 К) / 0,012 м³ 64123,75 Па
P_макс (nRT) / V_мин (0,5 моль x 8,31 Дж/(моль-К) x 373 К) / 0,001 м³ 512990,00 Па
Таким образом, давление в откаченном герметичном сосуде будет составлять примерно от 64,1 до 513,0 атмосфер.
Ответ округляется до десятых долей и выражается в атмосферах.