Яким є об єм кисню масою 160 г при температурі 270 °C та постійному тиску 100 кПа?

Для решения этой задачи нам понадобятся уравнение состояния идеального газа и формула для объема газа.

Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

В данной задаче, мы знаем массу кислорода (160 г), температуру (270 °C) и давление (100 кПа). Нам нужно найти объем кислорода.

1. Конвертируем температуру из градусов Цельсия в Кельвины, поскольку уравнение состояния идеального газа использует температуру в Кельвинах. Формула для конвертации обычно выглядит так:

\[T(K) = T(°C) + 273.15\]

Подставим значения:

\[T(K) = 270 °C + 273.15 = 543.15 K\]

2. Переведем давление из килопаскалей в паскали. Для этого умножим значение давления на 1000.

\[P(Pa) = 100 \times 10^3 \text{ Па}\]

3. Воспользуемся уравнением состояния идеального газа, чтобы найти количество вещества кислорода. Нам известна масса газа, а для нахождения количества вещества нужно использовать молярную массу кислорода.

Молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль. Поделим массу кислорода на молярную массу, чтобы определить количество вещества:

\[n = \frac{{\text{масса}}}{\text{молярная масса}} = \frac{{160 \text{ г}}}{32 \text{ г/моль}} = 5 \text{ моль}\]

4. Теперь, имея количество вещества и другие известные значения, мы можем решить уравнение состояния идеального газа для объема:

\[PV = nRT\]

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

Подставим значения:

\[V = \frac{{5 \text{ моль} \times 8.314 \text{ Дж/(моль} \cdot \text{К)}} \times 543.15 \text{ К}}{100 \times 10^3 \text{ Па}}\]

Выполнив вычисления, получим:

\[V \approx 224.8 \text{ л}\]

Таким образом, объем кислорода при заданных условиях (массой 160 г, температуре 270 °C и давлении 100 кПа) составляет около 224.8 литров.