Каково будет избыточное давление кислорода в , заполненном кислородом, при подъеме его на высоту 6000 м, если

  • 40
Каково будет избыточное давление кислорода в , заполненном кислородом, при подъеме его на высоту 6000 м, если барометрическое давление на уровне моря составляет 770 мм рт. ст. и температура окружающей среды равна 30°С?
Тигресса_4659
21
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, которым описывается взаимосвязь между давлением и объемом газа при постоянной температуре. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

P1V1=P2V2

Где
P1 - начальное давление кислорода,
V1 - начальный объем кислорода,
P2 - конечное давление кислорода,
V2 - конечный объем кислорода.

В нашем случае, начальное давление кислорода равно барометрическому давлению на уровне моря и составляет 770 мм рт. ст. Температура окружающей среды равна 30°С.

Объем кислорода не меняется, поскольку он заполняет определенный объем, поэтому мы можем записать уравнение в следующем виде:

P1=P2V2V1

Для того чтобы найти конечное давление кислорода (P2) на высоте 6000 м, нам нужно узнать соответствующее барометрическое давление на этой высоте.

На высоте 6000 м барометрическое давление будет ниже, чем на уровне моря, из-за изменения атмосферного давления с высотой. Можно использовать формулу для атмосферного давления в зависимости от высоты:

P2=P1eMghRT

Где
P1 - барометрическое давление на уровне моря (770 мм рт. ст.),
M - молярная масса кислорода,
g - ускорение свободного падения (примерно 9,8 м/с²),
h - высота (6000 м),
R - универсальная газовая постоянная (примерно 8,314 Дж/(моль·К)),
T - температура окружающей среды (в Кельвинах).

Для расчета M, молярной массы кислорода, мы можем использовать атомные массы элементов из периодической системы и учитывать, что молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода.

M=(2M(O))(моль/массу атома кислорода)

Подставим все значения в формулу и решим уравнение:

P2=770e2169.860008.314(30+273)

После вычислений, избыточное давление кислорода на высоте 6000 м будет равно ответу на эту формулу.

Я рекомендую использовать калькулятор или программу для того, чтобы получить точный ответ.