Какова масса газа в сосуде объемом 20 л при нормальных условиях? Рассчитайте массу для каждого из следующих газов

Nikolaevich_2687

19

Для решения данной задачи, нам понадобятся значения стандартных условий (нормальных условий) величин давления и температуры.

При нормальных условиях давление равно 1 атмосфере (атм), что составляет 101325 Паскалей (Па), а температура равна 0 градусов Цельсия (°C), что соответствует 273,15 Кельвинам (К).

Также нам понадобится знание молярной массы каждого из газов. Молярная масса водорода (H₂) составляет примерно 2 г/моль, кислорода (O₂) - около 32 г/моль, а углекислого газа (CO₂) - около 44 г/моль.

Теперь, используя идеальный газовый закон, который гласит, что масса газа связана с его объемом, давлением и температурой следующим образом:

\[m = \frac{{PV}}{{RT}}\]

где:
- m - масса газа (в граммах),
- P - давление газа (в Паскалях),
- V - объем газа (в литрах),
- R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение 0,0821 л·атм/(моль·К)),
- T - термодинамическая (абсолютная) температура газа (в градусах Кельвина).

Решим задачу для каждого из газов:

а) Для водорода:
Подставляем значения:
P = 101325 Па,
V = 20 л,
R = 0,0821 л·атм/(моль·К),
T = 273,15 K.

\[m = \frac{{101325 \cdot 20}}{{0.0821 \cdot 273.15}} \approx 1111 г\]

Итак, масса водорода в сосуде объемом 20 л при нормальных условиях составляет около 1111 г.

б) Для кислорода:
Подставляем значения:
P = 101325 Па,
V = 20 л,
R = 0,0821 л·атм/(моль·К),
T = 273,15 K.

\[m = \frac{{101325 \cdot 20}}{{0.0821 \cdot 273.15}} \approx 17720 г\]

Итак, масса кислорода в сосуде объемом 20 л при нормальных условиях составляет около 17720 г.

в) Для углекислого газа:
Подставляем значения:
P = 101325 Па,
V = 20 л,
R = 0,0821 л·атм/(моль·К),
T = 273,15 K.

\[m = \frac{{101325 \cdot 20}}{{0.0821 \cdot 273.15}} \approx 24440 г\]

Итак, масса углекислого газа в сосуде объемом 20 л при нормальных условиях составляет около 24440 г.

Пожалуйста, обратите внимание, что данные ответы являются приближенными значениями, так как использованы округленные значения молярных масс газов.