Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте разберем его на две части: сначала найдем массу одной молекулы кислорода, а затем определим начальный и конечный объемы идеального газа при изобарном расширении.

Кислород (O2) состоит из двух атомов кислорода. Для начала нам нужно узнать молекулярную массу кислорода:

• Молярная масса одного атома кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль.
• Таким образом, молярная масса молекулы кислорода (O2) равна 2 * 16 г/моль = 32 г/моль.

Теперь, чтобы найти массу одной молекулы кислорода, нужно воспользоваться формулой:

масса одной молекулы = (молярная масса) / (число Авогадро).

Число Авогадро примерно равно 6.022 * 10^23 молекул/моль.

Теперь подставим значения:

масса одной молекулы O2 = 32 г/моль / (6.022 * 10^23 молекул/моль) ≈ 5.31 * 10^-26 кг.

Таким образом, масса одной молекулы кислорода составляет примерно 5.31 * 10^-26 кг.

При изобарном процессе (постоянном давлении) мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT, где:

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

Из условия задачи нам известно, что объем увеличился на ΔV = 10 л, и температура увеличилась в 3 раза. Обозначим начальную температуру как T1, тогда конечная температура T2 будет равна 3T1.

Теперь, используя уравнение состояния для начального и конечного состояний, мы можем записать:

• Для начального состояния: P * V1 = n * R * T1,
• Для конечного состояния: P * V2 = n * R * (3T1).

При этом, учитывая, что V2 = V1 + ΔV, можем записать:

P * (V1 + ΔV) = n * R * (3T1).

Теперь подставим V2 в уравнение:

P * (V1 + 10) = n * R * (3T1).

Теперь мы можем выразить V2 через V1:

P * V1 = n * R * T1.

Таким образом, подставляя это уравнение в уравнение для V2, получаем:

P * (V1 + 10) = 3 * P * V1.

Упрощая это уравнение, получаем:

P * V1 + 10P = 3P * V1.

Теперь перенесем все слагаемые, содержащие V1, в одну сторону:

10P = 3P * V1 - P * V1,

10P = 2P * V1.

Теперь делим обе стороны на 2P:

V1 = 10 / 2 = 5 л.

Теперь, зная V1, можем найти V2:

V2 = V1 + ΔV = 5 л + 10 л = 15 л.

Таким образом, начальный объем V1 составляет 5 л, а конечный объем V2 составляет 15 л.