Каково давление кислорода в емкости объемом 40 л, содержащей 4 г сжатого кислорода при температуре 27ºС?

Луна

13

Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выражает связь между давлением, объемом, количеством вещества и температурой.

Уравнение гласит:
\[PV = nRT\]

Где:
P - давление газа
V - объем газа
n - количество вещества (в данном случае выражено в молях)
R - универсальная газовая постоянная (примерное значение: 0.0821 л * атм / (моль * К))
T - температура газа (в данном случае выражена в Кельвинах)

Нам уже известны следующие данные:
V = 40 л
n = масса газа / молярная масса
Молярная масса кислорода (O₂) ≈ 32 г/моль
Масса газа = 4 г
T = 27ºC = 27 + 273 = 300 K

Сначала найдем количество молей кислорода в емкости:
n = масса газа / молярная масса
n = 4 г / 32 г/моль
n = 0,125 моль

Теперь, подставив известные значения в уравнение состояния идеального газа, мы можем найти давление кислорода:
PV = nRT

P * 40 л = 0,125 моль * 0,0821 л * атм / (моль * К) * 300 K

P = (0,125 моль * 0,0821 л * атм / (моль * К) * 300 K) / 40 л

P ≈ 0,7695 атм

Таким образом, давление кислорода в емкости объемом 40 л, содержащей 4 г сжатого кислорода при температуре 27ºC, составляет около 0,7695 атм.