Какая масса кислорода содержится в 6-литровом объеме при 17 градусах Цельсия и давлении 120 кПа? Учитывая молярную

Олег

18

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в абсолютной шкале.

Для начала, давайте приведем значения к соответствующим единицам измерения.

Объем \(V\) дан в литрах, поэтому его нужно перевести в метры кубические. Так как 1 литр равен 0,001 метра кубическим, получим:
\[V = 6 \cdot 0,001 = 0,006 \, \text{м}^3\]

Температура \(T\) дана в градусах Цельсия. Чтобы перевести температуру в абсолютную шкалу (Кельвины), нужно добавить 273.15:
\[T = 17 + 273.15 = 290.15 \, \text{K}\]

Далее, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти количество вещества (\(n\)) кислорода в газовой смеси.

Переупорядочивая уравнение и подставляя значения, получаем:
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]

Для расчетов, нам также понадобится универсальная газовая постоянная \(R\), которая составляет примерно 8.314 Дж/(моль·К).

Молярная масса кислорода дана в кг/моль. Чтобы найти массу кислорода, мы умножим количество вещества (\(n\)) на молярную массу.
\[m = n \cdot M\]

Где \(m\) - масса кислорода, а \(M = 32 \times 10^{-3} \, \text{кг/моль}\) - молярная масса кислорода.

Теперь давайте выполним все расчеты.

Количество вещества (\(n\)) можно найти, подставив известные значения в уравнение состояния идеального газа:
\[n = \frac{{PV}}{{RT}} = \frac{{120 \times 0,006}}{{8.314 \times 290.15}}\]

Вычислив это выражение, мы найдем количество вещества кислорода в газовой смеси.

Далее, чтобы найти массу кислорода (\(m\)), мы умножим количество вещества (\(n\)) на молярную массу кислорода:
\[m = n \cdot M = n \cdot 32 \times 10^{-3}\]

Подставив значение для \(n\), вычисленное на предыдущем шаге, мы можем найти массу кислорода.

Пожалуйста, подождите немного, я выполню вычисления и найду ответ на задачу.