Как вычислить объем воздуха

Воздух представляет собой смесь множества газов. Наиболее массовой его составляющей является азот, на втором месте самый необходимой любому живому организму элемент – кислород. Третье место по процентному содержанию занимает инертный газ аргон, четвертое – углекислый. Содержание всех других газов: водорода, метана, прочих инертных газов и т.д., настолько мало, что в большинстве случаев ими можно пренебречь при расчетах. Можно ли вычислить объем воздуха, находящегося в помещении или в каком-либо сосуде? Конечно, можно.

Инструкция

1. Большинство помещений имеют правильную геометрическую форму. Их противоположные стены параллельны. То есть объем такого помещения вычисляется точно так же, как объем прямоугольного бруска, например. Измерьте длину (А), ширину (В) и высоту (Н) помещения, перемножьте эти величины, в результате получите объем: V = AхВхН. Производить измерения удобнее всего строительной рулеткой.
2. Предположим, вам задана такая задача: какой объем занимает воздух при нормальных условиях, если его количество – 12 молей? Ее решение очень простое. Как известно, при нормальных условиях объем одного моля любого газа или смеси газов составляет примерно 22,4 литра. Умножьте эту величину на 12, получите ответ: 22,4* 12 = 268,8 литров. Или, примерно 0,27 м^3.
3. Немного усложните задачу. Допустим, известное вам количество воздуха массой М заключено в герметичном сосуде. На этот воздух подействовали внешним давлением величиной Р, при температуре, равной Т. Какой объем займет воздух при таких условиях?
4. Тут вам поможет знаменитое уравнение Менделеева-Клапейрона, выведенное независимо друг от друга нашим соотечественником Д.И. Менделеевым и французом Б.П.Э.Клапейроном. Оно описывает состояние идеального газа. Хотя воздух, конечно же, не является идеальным газом, это уравнение можно использовать, если в расчетах не требуется высокая точность. Уравнение Менделеева-Клапейрона записывается так:PV = MRT/m
5. Величины Р, М, Т вам известны по условиям задачи, величину R – универсальной газовой постоянной можно найти в любом справочнике по химии, физике или в интернете. Она равна 8,31. Единственная оставшаяся величина – m (молярная масса воздуха). Она находится точно таким же образом, и равна 28,98 грамм/моль. Для удобства расчетов округлите эту величину до 29 г/моль.
6. Немного преобразовав уравнение, вы получите формулу:V = MRT/mPПодставив известные величины и произведя расчет, найдите искомый объем воздуха.