Каково давление, при котором концентрация кислорода составляет 0,1 кмоль/м³, если объем 2,4 кг кислорода равен 3

Для решения данной задачи, мы можем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что давление газа пропорционально его концентрации, температуре и обратно пропорционально его объему. Формула для идеального газа выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества газа (в молях),
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура газа.

Перепишем формулу в следующем виде:

\[ P = \frac{{nRT}}{V} \]

Теперь, подставим известные значения в эту формулу. В условии задачи указано, что концентрация кислорода составляет 0,1 кмоль/м³. Концентрация газа можно определить как количество вещества (в молях) деленное на объем:

\[ концентрация = \frac{n}{V} \]

Переставим формулу и найдем количество вещества газа:

\[ n = концентрация \cdot V \]

Теперь, подставим это значение в идеальный газовый закон:

\[ P = \frac{{(концентрация \cdot V) \cdot R \cdot T}}{V} \]

У нас есть значения: \(концентрация = 0,1 \ кмоль/м³\), \(V = 3 \ м³\) и температура - постоянная. Значение универсальной газовой постоянной \(R = 8,314 \ Дж/(моль \cdot К)\).

Подставим значения и произведем несложные вычисления:

\[ P = \frac{{(0,1 \ кмоль/м³ \cdot 3 \ м³) \cdot 8,314 \ Дж/(моль \cdot К) \cdot T}}{3 \ м³} \]

Мы заметим, что объем сокращается и получаем:

\[ P = 0,1 \ кмоль/м³ \cdot 8,314 \ Дж/(моль \cdot К) \cdot T \]

Таким образом, давление газа будет равно произведению концентрации кислорода и универсальной газовой постоянной, умноженное на температуру. Мы не можем точно определить давление, так как не указано значение температуры, но данная формула позволяет нам рассчитать его в зависимости от значений концентрации и температуры.