Какова температура кислорода массой m=0,50кг, который находится в баллоне ёмкостью V=40л под давлением p=7,0атм?

Физика 11 класс Газовые законы температура кислорода физика 11 класс масса кислорода объем баллона давление газа уравнение состояния газа Идеальный газ расчет температуры газовые законы физические формулы Новый

Чтобы найти температуру кислорода в баллоне, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

где:

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

Теперь давайте пройдемся по шагам решения задачи:

1. Переведем давление в паскали:
   • 1 атм = 101325 Па, следовательно, 7 атм = 7 * 101325 = 707275 Па.
2. Переведем объём в кубические метры:
   • 40 литров = 0.04 м³ (так как 1 литр = 0.001 м³).
3. Найдем количество вещества (n):
   • Сначала найдем молярную массу кислорода (O2): 16 г/моль * 2 = 32 г/моль = 0.032 кг/моль.
   • Теперь, используя массу m = 0.50 кг, находим количество вещества:
   • n = m / M = 0.50 кг / 0.032 кг/моль = 15.625 моль.
4. Теперь подставим все найденные значения в уравнение состояния:
   • PV = nRT, откуда T = PV / (nR).
   • Подставим значения: T = (707275 Па * 0.04 м³) / (15.625 моль * 8.31 Дж/(моль·К)).
5. Посчитаем температуру:
   • T = (28291) / (129.6875) ≈ 218.6 K.

Таким образом, температура кислорода в баллоне составляет примерно 218.6 K.