Какова масса кислорода в газовом объеме 40 л, при давлении 19,6 МПа и температуре

Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа (формула Гей-Люссака). Дано значение газового объема (V = 40 л), давления (P = 19,6 МПа) и температуры.

Первым шагом, необходимо преобразовать давление в паскали, так как в уравнении необходимы значения в СИ. 1 мегапаскаль (МПа) равен 10^6 паскалям, поэтому:

\[ P = 19,6 \times 10^6 \, \text{Па} \]

Вторым шагом, нам необходимо привести объем кубических метров (м^3), так как в уравнении также используются значения в СИ. 1 литр (л) равен 0,001 м^3, поэтому:

\[ V = 40 \times 0,001 \, \text{м}^3 \]

Теперь мы готовы использовать уравнение состояния идеального газа:

\[ PV = nRT \]

где P - давление (в паскалях), V - объем (в м^3), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (\( R = 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К}) \)), T - температура (в кельвинах).

Мы знаем P, V и T. Нам нужно найти n, а затем использовать его для расчета массы кислорода.

Чтобы найти n, мы можем использовать следующее выражение:

\[ n = \frac{{PV}}{{RT}} \]

Подставляя известные значения:

\[ n = \frac{{(19,6 \times 10^6) \times (40 \times 0,001)}}{{(8,314) \times T}} \]

Теперь мы можем найти количество вещества в молях. Осталось найти массу кислорода.

Масса кислорода (m) будет равна произведению количества вещества (n) на молярную массу кислорода (M). Молярная масса кислорода равна примерно 32 г/моль. Таким образом:

\[ m = n \times M \]

Подставляя найденное значение количества вещества:

\[ m = \left( \frac{{(19,6 \times 10^6) \times (40 \times 0,001)}}{{8,314 \times T}} \right) \times 32 \]

Это выражение позволяет найти массу кислорода в газовом объеме 40 л при заданных давлении, температуре и молярной массе кислорода.

Обратите внимание, что в данном ответе использованы формулы и константы. Не забывайте подставить значения вместо переменных (P, V, T) для получения окончательного ответа.