Какой будет объем кислорода при температуре 150 градусов Цельсия и давлении 0,3 МПа, если его объем при стандартных

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для идеального газа, который устанавливает зависимость между объемом, давлением и температурой. Формула закона Бойля-Мариотта имеет вид:

\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]

где:
\( P_1 \) - давление исходного состояния (при стандартных условиях),
\( V_1 \) - объем исходного состояния (при стандартных условиях),
\( P_2 \) - давление нового состояния,
\( V_2 \) - объем нового состояния.

Из условия задачи у нас есть следующие данные:
\( P_1 = 0,3 \, МПа \),
\( V_1 = 4 \, м^3 \),
\( T_1 = 273 + 0 \, градусов \, Цельсия \) (температура при стандартных условиях),
\( T_2 = 273 + 150 \, градусов \, Цельсия \) (новая температура).

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу закона Бойля-Мариотта и решить ее относительно \( V_2 \):

\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]

\[ V_2 = \frac{{P_1 \cdot V_1}}{{P_2}} \]

\[ V_2 = \frac{{0,3 \, МПа \cdot 4 \, м^3}}{{P_2}} \]

Так как в задаче не дано новое давление, нам нужно его найти. Для этого мы можем использовать закон Шарля-Гей-Люссака, который устанавливает зависимость между объемом и температурой идеального газа при постоянном давлении. Из этого закона мы можем получить формулу:

\[ \frac{{V_1}}{{T_1}} = \frac{{V_2}}{{T_2}} \]

\[ V_2 = \frac{{V_1 \cdot T_2}}{{T_1}} \]

Подставим значения в эту формулу:

\[ V_2 = \frac{{4 \, м^3 \cdot (273 + 150) \, градусов \, Цельсия}}{{273 + 0 \, градусов \, Цельсия}} \]

\[ V_2 = \frac{{4 \, м^3 \cdot 423}}{{273}} \]

\[ V_2 \approx 6,19 \, м^3 \]

Теперь мы можем подставить полученное значение \( V_2 \) в формулу закона Бойля-Мариотта, чтобы найти объем кислорода при новых условиях:

\[ V_2 = \frac{{0,3 \, МПа \cdot 4 \, м^3}}{{P_2}} \]

\[ 6,19 \, м^3 = \frac{{0,3 \, МПа \cdot 4 \, м^3}}{{P_2}} \]

\[ P_2 = \frac{{0,3 \, МПа \cdot 4 \, м^3}}{{6,19 \, м^3}} \]

\[ P_2 \approx 0,194 \, МПа \]

Таким образом, объем кислорода будет составлять при температуре 150 градусов Цельсия и давлении 0,3 МПа примерно 6,19 кубических метра.