Нужно определить плотность азота при температуре 27градусов цельсия и давлении 100кПа

Для определения плотности азота при температуре 27°C и давлении 100 кПа можно использовать уравнение состояния идеального газа:

где:

• $P$ — давление (в паскалях, Па),
• $V$ — объём (в м³),
• $n$ — количество вещества (в молях),
• $R$ — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• $T$ — температура (в Кельвинах).

Плотность $\rho$ связана с количеством вещества и объёмом через следующее выражение:

где $m$ — масса газа. Массу можно выразить через количество вещества как $m = nM$, где $M$ — молекулярная масса газа (для азота $M \approx 28.0 \, \text{г/моль}$ или $M = 0.028 \, \text{кг/моль}$).

Для газа, с учетом уравнения состояния, плотность можно выразить как:

Теперь подставим известные значения:

• Давление $P = 100 \, \text{кПа} = 100000 \, \text{Па}$,
• Температура $T = 27^\circ\text{C} = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{К}$,
• Газовая постоянная $R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}$,
• Молекулярная масса азота $M = 0.028 \, \text{кг/моль}$.

Подставляем все значения в формулу для плотности:

Вычисляем:

Таким образом, плотность азота при температуре 27°C и давлении 100 кПа составляет примерно 1.12 кг/м³.