Какова масса кислорода в баллоне, если он содержит 50 литров газа при температуре 27°C и давлении 20*10^5 Па?

Физика 11 класс Газовые законы масса кислорода 50 литров газа температура 27°C давление 20*10^5 Па физика 11 класс расчет массы газа Новый

Чтобы найти массу кислорода в баллоне, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

где:

• P — давление (в Паскалях),
• V — объем (в кубических метрах),
• n — количество вещества (в молях),
• R — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• T — температура (в Кельвинах).

Теперь мы можем следовать следующим шагам:

1. Перевести объем в кубические метры:

Объем V = 50 литров = 50 / 1000 = 0.05 м³.

2. Перевести температуру в Кельвины:

Температура T = 27°C = 27 + 273.15 = 300.15 K.

3. Подставить известные значения в уравнение состояния идеального газа:

Мы знаем, что P = 20 * 10^5 Па, V = 0.05 м³, R = 8.314 Дж/(моль·К), T = 300.15 K. Теперь подставим эти значения в уравнение:

20 * 10^5 * 0.05 = n * 8.314 * 300.15

4. Решим это уравнение для n:

n = (20 * 10^5 * 0.05) / (8.314 * 300.15).

5. Посчитаем количество вещества n:

Сначала считаем числитель: 20 * 10^5 * 0.05 = 10 * 10^5 = 1 * 10^6.

Теперь считаем знаменатель: 8.314 * 300.15 ≈ 2493.53.

Теперь n = 1 * 10^6 / 2493.53 ≈ 400.56 моль.

6. Теперь найдем массу кислорода:

Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль.

Теперь можем найти массу:

m = n * M, где M — молярная масса кислорода.

m = 400.56 моль * 32 г/моль = 12817.92 г.

7. Переведем массу в килограммы:

12817.92 г = 12.82 кг.

Таким образом, масса кислорода в баллоне составляет приблизительно 12.82 кг.