В об ємі 40 л знаходиться 8 кг кисню під тиском 150 атм. Вам потрібно: 1. Визначити молярну масу кисню. 2. Знайти масу

Хорошо, давайте посмотрим на каждый пункт вашей задачи и решим их пошагово.

1. Визначити молярну масу кисню:
Молярная масса определяется как масса одного моля вещества. Мы можем найти молярную массу кислорода, взяв массу кислорода и разделив ее на количество вещества. Масса кислорода равна 8 кг (это дано в условии задачи), а количество вещества можно найти с помощью уравнения состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура. В нашем случае давление равно 150 атмосферам, а объем равен 40 литрам. Заметим, что в задаче не указана температура, поэтому предположим, что она равна комнатной температуре (около 25 °C или 298 К). Тогда, используя уравнение идеального газа, мы можем найти количество вещества (моли):
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
\[n = \frac{{150 \cdot 40}}{{0.0821 \cdot 298}}\]
\[n \approx 8.163\ моль\]
Молярная масса кислорода равна массе кислорода (8 кг) деленной на количество вещества кислорода (8.163 моль):
\[Молярная\ масса = \frac{{8\ кг}}{{8.163\ моль}}\]
\[Молярная\ масса \approx 0.978\ кг/моль\]

2. Знайти масу молекули кисню:
Чтобы найти массу одной молекулы кислорода, мы можем разделить молярную массу на число Авогадро. Число Авогадро равно \(6.02214076 \cdot 10^{23}\) молекул в одном моле.
\[Масса\ одной\ молекулы = \frac{{Молярная\ масса}}{{Число\ Авогадро}}\]
\[Масса\ одной\ молекулы = \frac{{0.978\ кг/моль}}{{6.02214076 \cdot 10^{23}}}\]
\[Масса\ одной\ молекулы \approx 1.626 \cdot 10^{-26}\ кг\]

3. Розрахувати кількість молекул кисню у цій системі:
Для расчёта количества молекул кислорода в системе нам нужно умножить количество вещества на число Авогадро:
\[Количество\ молекул\ = Количество\ вещества \cdot Число\ Авогадро\]
\[Количество\ молекул\ = 8.163\ моль \cdot 6.02214076 \cdot 10^{23}\]
\[Количество\ молекул \approx 4.917 \cdot 10^{24}\ молекул\]

4. Порахувати кількість молекул у 10 молях кисню:
Количество молекул в 10 молях кислорода можно найти, умножив количество молекул в одном моле на количество молей:
\[Количество\ молекул\ = Количество\ молей \cdot Число\ Авогадро\]
\[Количество\ молекул\ = 10\ моль \cdot 6.02214076 \cdot 10^{23}\]
\[Количество\ молекул \approx 6.022 \cdot 10^{24}\ молекул\]

5. Встановити концентрацію молекул кисню в цій системі:
Концентрация вещества можно найти, разделив количество вещества на объем системы:
\[Концентрация = \frac{{Количество\ молекул}}{{Объем}}\]
\[Концентрация = \frac{{4.917 \cdot 10^{24}\ молекул}}{{40\ л}}\]
\[Концентрация \approx 1.229 \cdot 10^{23}\ молекул/л\]

6. Знайти середню кінетичну енергію молекул кисню:
Средния кинетическая энергия молекулы кислорода может быть найдена по формуле:
\[Средняя\ кинетическая\ энергия = \frac{{3}{2} \cdot R \cdot T\]
Где R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)), а T - температура в Кельвинах. Мы предполагаем, что температура равна комнатной температуре (25 °C или 298 K):
\[Средняя\ кинетическая\ энергия = \frac{{3}{2} \cdot 8.314 \cdot 298\ К\]
\[Средняя\ кинетическая\ энергия \approx 36.873\ Дж/моль\]

7. Розрахувати середню квадратичну швидкість руху молекул кисню в цій системі:
Средняя квадратичная скорость движения молекулы кислорода может быть найдена по формуле:
\[Средняя\ квадратичная\ скорость = \sqrt{\frac{{3 \cdot R \cdot T}}{{Молярная\ масса}}}\]
\[Средняя\ квадратичная\ скорость = \sqrt{\frac{{3 \cdot 8.314 \cdot 298}}{{0.978}}}\]
\[Средняя\ квадратичная\ скорость \approx 487.432\ м/с\]

8. Знайти густину кисню:
Густину можно вычислить, разделив массу вещества на объем:
\[Густинa = \frac{{Масса}}{{Объем}}\]
\[Густинa = \frac{{8\ кг}}{{40\ л}}\]
\[Густинa = 0.2\ кг/л\]

Надеюсь, это поможет вам решить задачу. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать.