Какова температура кислорода, если в баллоне объемом 1,66 м³ находится 2 кг молекулярного кислорода при давлении 10^5 Па?

Физика 10 класс Газовые законы температура кислорода объем 1,66 м³ 2 кг кислорода давление 10^5 Па физика газа уравнение состояния газа Новый

Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

P * V = n * R * T

Где:

• P - давление газа (Па)
• V - объем газа (м³)
• n - количество вещества (моль)
• R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (К)

Теперь давайте разберемся, как найти температуру кислорода в нашем случае.

1. Определим количество вещества (n). Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• m - масса газа (кг)
• M - молярная масса кислорода (O2) ≈ 32 г/моль = 0,032 кг/моль

Подставим значения:

n = 2 кг / 0,032 кг/моль = 62,5 моль

2. Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

10^5 Па * 1,66 м³ = 62,5 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * T

3. Решим уравнение для T:

Сначала вычислим левую часть уравнения:

10^5 Па * 1,66 м³ = 166000

Теперь у нас есть:

166000 = 62,5 * 8,31 * T

4. Вычислим 62,5 * 8,31:

62,5 * 8,31 ≈ 520,875

5. Теперь подставим это значение в уравнение:

166000 = 520,875 * T

6. Решим для T:

T = 166000 / 520,875 ≈ 318,5 К

Таким образом, температура кислорода в баллоне составляет примерно 318,5 К.