Какова масса кислорода О2, находящегося в емкости объемом 3 м3 при температуре 27°С и давлении 2,9·106?

Лягушка

4

Для решения данной задачи, нам понадобятся законы идеального газа.

Закон идеального газа утверждает, что молекулы газа ведут себя идеально при определенных условиях. Один из основных законов идеального газа - это уравнение состояния для идеального газа:

\[PV = nRT\]

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества газа (в данном случае, количество молекул кислорода)
R - универсальная газовая постоянная
T - температура газа

Мы знаем, что у нас есть объем газа V = 3 м³, температура T = 27°С = 300 К и давление P = 2,9·10^6 Па. Остается найти количество вещества газа n и вычислить его массу.

Для вычисления количества вещества газа, мы можем использовать следующую формулу, полученную из уравнения состояния:

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

Мы знаем все значения, кроме n, поэтому можем легко выразить его:

\[n = \frac{(2,9·10^6 Па)\cdot(3 м^3)}{(8,314 \frac{J}{K \cdot моль})\cdot(300 К)}\]

Вычислив это выражение, получим количество вещества кислорода.

Теперь, чтобы найти массу кислорода О2, нам нужно знать его молярную массу (массу одного моля кислорода). Молярная масса кислорода равна примерно 32 г/моль.

Для вычисления массы кислорода, умножим количество вещества газа на его молярную массу:

\[масса = n \cdot молярная\,масса\]

Вставим значения в данное выражение и получим конечный результат.

Применим все формулы и проведем вычисления:

\[n = \frac{(2,9·10^6 Па)\cdot(3 м^3)}{(8,314 \frac{J}{K \cdot моль})\cdot(300 K)} \approx 1108,85\,моль\]

Теперь, найдем массу кислорода О2:

\[масса = n \cdot молярная\,масса = 1108,85\,моль \cdot 32 \frac{г}{моль} \approx 35499,2\,г\]

Итак, масса кислорода O2, находящегося в емкости объемом 3 м³ при температуре 27°С и давлении 2,9·10^6 Па, составляет примерно 35499,2 г.