Nestekaasupullossa on butaania nesteenä ja kaasuna yhteensä 6,8 kg, josta 1,2 kg on kaasua. Kaasun tilavuus pullossa on 4,3 dm³ ja lämpötila on 21,1 ^∘C. Butaanin moolimassa on 58,12 g/mol.
a) Kuinka suuri on pullossa olevan butaanin moolimäärä?
b) Kuinka suuri paine säiliössä on?


a) Ainemäärä n lasketaan jakamalla massa m moolimassalla M.

​[[$ \quad n=\dfrac{m}{M} $]]​

Ainemäärän lauseke oikein. 1 p.

[[$n=\dfrac{6 \, 800 \text{ g}}{\text{58,12} \frac{\text{g}}{\text{mol}}}$]]

[[$n=\text{116,99} \dots \text{ mol} \approx 120 \text{ mol}$]]

Vastaus: Pullossa olevan butaanin moolimäärä on noin 120 moolia.

Ainemäärälle oikea tulos, oikea yksikkö ja pyöristys. 1 p.

b) Kaasu noudattaa yleistä ideaalikaasun tilanyhtälöä. ​[[$ pV=nRT $]]​

Lämpötila ​[[$ T=\text{273,15 K}+\text{21,1 K} =\text{294,25 K} $]]​​
Tilavuus [[$ V=\text{4,3 l}=\text{0,0043 m}^3 $]]​
Ainemäärä a-kohdan mukainen [[$ n=\text{117,00 mol} $]]​

Ideaalikaasun tilanyhtälö ja suureiden arvot oikein laskussa, erityisesti lämpötila kelvineinä. 1 p.

Paine voidaan ratkaista tilanyhtälöstä

​[[$ \quad p=\dfrac{nRT}{V} $]]​

Paineen lauseke on ratkaistu tilanyhtälöstä 1 p.

[[$ \quad p=\dfrac{\text{117,00 mol} \cdot \text{8,31451} \frac{\text{ J}}{\text{mol}\cdot \text{K}} \cdot \text{294,25 K}}{\text{0,0043 m}^3}$]]

[[$ \quad p=\text{66568770,7}\dots\text{ Pa} \approx 67 \text { MPa}$]]

Vastaus: Säiliössä on 67 MPa paine.

Paine laskettu oikein, yksikkö ja pyöristys oikein. 1 p.

Takaisin