Определить массу кислорода находящегося в баллоне вместимостью 14 л при давлении 540 кПа, если температура газа равна 1у°С
Условие:
Определить массу кислорода находящегося в баллоне вместимостью 14 л при давлении 540 кПа, если температура газа равна 1у°С
Решение:
Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа - уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона 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.
Для нахождения массы кислорода, нам необходимо сначала найти количество вещества кислорода в баллоне, а затем использовать молярную массу кислорода для перевода количества вещества в массу.
Для кислорода молярная масса (M) составляет около 32 г/моль.
Давление (P) необходимо перевести из кПа в Па, умножив на 1000: P = 540 кПа * 1000 = 540000 Па
Температура (T) необходимо перевести из градусов Цельсия в Кельвины, добавив 273.15: T = 1°C + 273.15 = 274.15 K
Объем (V) необходимо перевести из литров в метры кубические, умножив на 0.001: V = 14 л * 0.001 = 0.014 м³
Теперь мы можем использовать уравнение Клапейрона, чтобы найти количество вещества кислорода (n):
PV = nRT
n = PV / RT
n = (540000 Па * 0.014 м³) / (8.314 м³·Па/(моль·К) * 274.15 K)
Вычислив это выражение, мы получим количество вещества кислорода в молях.
Затем, чтобы найти массу кислорода, мы умножим количество вещества кислорода на его молярную массу:
масса = количество вещества * молярная масса
Таким образом, мы можем найти массу кислорода, находящегося в баллоне.
