Какова температура кислорода массой 64 г, находящегося в сосуде с объемом 1 л при атмосферном давлении? Чему равна

Sovunya_6626

35

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где:
- \(P\) - давление газа (в данном случае атмосферное давление);
- \(V\) - объем газа (в данном случае 1 л);
- \(n\) - количество вещества газа (в данном случае мы можем найти его, зная массу газа);
- \(R\) - универсальная газовая постоянная.

Известно, что молярная масса кислорода равна около 32 г/моль, так как его атомная масса равна 16 г/моль и он состоит из двух атомов.

Для начала найдем количество вещества (\(n\)) кислорода по формуле:
\[n = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{молярная масса газа}}}}\]

Подставим в формулу известные значения:
\[n = \frac{{64 \, \text{г}}}{{32 \, \text{г/моль}}} = 2 \, \text{моль}\]

Теперь, используя полученное значение количества вещества (\(n\)), можем найти температуру (\(T\)) кислорода по формуле:
\[T = \frac{{PV}}{{nR}}\]

Воспользуемся атмосферным давлением (1 атм) и объемом газа (1 л) для расчета:
\[T = \frac{{1 \, \text{атм} \times 1 \, \text{л}}}{2 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм}/\text{моль} \cdot \text{К}}} = 0.0605 \, \text{К} \approx 0 \, ^\circ \text{C}\]

Таким образом, температура кислорода будет около 0 градусов Цельсия.

Теперь рассчитаем плотность (\(\rho\)) кислорода, используя формулу:
\[\rho = \frac{{\text{{масса газа}}}}{{\text{{объем газа}}}}\]

Подставим известные значения:
\[\rho = \frac{{64 \, \text{г}}}{{1 \, \text{л}}} = 64 \, \text{г/л}\]

Округлим результат до ближайшего целого числа: 64 г/л

Таким образом, температура кислорода составит около 0 градусов Цельсия, а его плотность будет равна 64 г/л.