Какое давление кислорода будет в 2-метровом объеме при 20 градусах С, если масса кислорода составляет 1 кг (при молярной массе кислорода 32 г/моль)?
Andrey
Для решения этой задачи мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что давление газа пропорционально его температуре и обратно пропорционально его объему и молекулярной массе.
Первым делом, нам необходимо определить количество молекул кислорода в 1 кг. Для этого мы можем воспользоваться молярной массой кислорода, которая составляет 32 г/моль. Так как у нас 1 кг кислорода, то общее количество молекул можно найти следующим образом:
\[n = \frac{{\text{масса газа}}}{{\text{молярная масса газа}}}\]
\[n = \frac{{1000 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 31.25 \, \text{моль}\]
Теперь мы можем найти количество газа в двухметровом объеме, который измеряется в кубических метрах. Для этого мы должны использовать идеальный газовый закон:
\[PV = nRT\]
где:
- P - давление газа
- V - объем газа
- n - количество молекул газа
- R - универсальная газовая постоянная
- T - температура в Кельвинах
Нам дан объем газа V = 2 м³ и температура T = 20 °C = 293.15 К (поскольку температура должна быть задана в Кельвинах, а не в градусах Цельсия). Универсальная газовая постоянная R = 8.314 J/(моль·К).
Теперь мы можем подставить все значения в идеальный газовый закон и решить уравнение относительно давления:
\[P \times 2 = 31.25 \times 8.314 \times 293.15\]
\[P \times 2 = 77,289.13475\]
\[P = \frac{{77,289.13475}}{2}\]
\[P \approx 38,644.567375\]
Таким образом, давление кислорода в двухметровом объеме при 20 °C и массе 1 кг составляет примерно 38,645 кПа (килопаскаля).
Первым делом, нам необходимо определить количество молекул кислорода в 1 кг. Для этого мы можем воспользоваться молярной массой кислорода, которая составляет 32 г/моль. Так как у нас 1 кг кислорода, то общее количество молекул можно найти следующим образом:
\[n = \frac{{\text{масса газа}}}{{\text{молярная масса газа}}}\]
\[n = \frac{{1000 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 31.25 \, \text{моль}\]
Теперь мы можем найти количество газа в двухметровом объеме, который измеряется в кубических метрах. Для этого мы должны использовать идеальный газовый закон:
\[PV = nRT\]
где:
- P - давление газа
- V - объем газа
- n - количество молекул газа
- R - универсальная газовая постоянная
- T - температура в Кельвинах
Нам дан объем газа V = 2 м³ и температура T = 20 °C = 293.15 К (поскольку температура должна быть задана в Кельвинах, а не в градусах Цельсия). Универсальная газовая постоянная R = 8.314 J/(моль·К).
Теперь мы можем подставить все значения в идеальный газовый закон и решить уравнение относительно давления:
\[P \times 2 = 31.25 \times 8.314 \times 293.15\]
\[P \times 2 = 77,289.13475\]
\[P = \frac{{77,289.13475}}{2}\]
\[P \approx 38,644.567375\]
Таким образом, давление кислорода в двухметровом объеме при 20 °C и массе 1 кг составляет примерно 38,645 кПа (килопаскаля).
Знаешь ответ?