Какое давление смеси газов p в сосуде объемом V=2,0 л, если в нем находятся 6,0 г углекислого газа (CO2) и 4,0 г кислорода (O2) при температуре t=27 градусов?

Физика 11 класс Газовые законы давление смеси газов сосуд объемом 2,0 л углекислый газ кислород температура 27 градусов физика 11 класс Новый

Для того чтобы найти давление смеси газов в сосуде, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

где:

• P - давление газа (в Паскалях),
• V - объем газа (в кубических метрах),
• n - количество вещества газа (в молях),
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
• T - температура (в Кельвинах).

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Переведем объем в кубические метры:

   Объем V = 2,0 л = 2,0 / 1000 = 0,002 м³.

2. Переведем температуру в Кельвины:

   Температура t = 27°C = 27 + 273 = 300 K.

3. Рассчитаем количество вещества для каждого газа:
   • Для углекислого газа (CO2):

     Молярная масса CO2 = 12 + 16*2 = 44 г/моль.

     Количество вещества n(CO2) = 6,0 г / 44 г/моль = 0,136 моль.

   • Для кислорода (O2):

     Молярная масса O2 = 16*2 = 32 г/моль.

     Количество вещества n(O2) = 4,0 г / 32 г/моль = 0,125 моль.

4. Найдем общее количество вещества:

   n = n(CO2) + n(O2) = 0,136 моль + 0,125 моль = 0,261 моль.

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

   P * 0,002 = 0,261 * 8,31 * 300.

   P = (0,261 * 8,31 * 300) / 0,002.

6. Вычислим давление:

   P = (0,261 * 2493) / 0,002 = 325,5 / 0,002 = 162750 Па.

Таким образом, давление смеси газов в сосуде составляет 162750 Па или 162,75 кПа.