В баллоне объемом 100 л находится 2 г кислорода при температуре 47 градусов. Каково давление газа в баллоне?
Физика11 классГазовые законыфизика11 классгаздавлениекислородобъёмтемпературабаллонзакон Бойляуравнение состояния идеального газарасчеты давленияфизические формулы
Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:
P * V = n * R * T
где:
Теперь давайте разберем шаги, необходимые для нахождения давления газа в баллоне:
Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль. Поэтому количество вещества можно рассчитать по формуле:
n = m / M,
где m - масса (в граммах),M - молярная масса (в граммах/моль).
Подставляем значения:
n = 2 г / 32 г/моль = 0.0625 моль.
Температура в Кельвинах вычисляется по формуле:
T(K) = T(°C) + 273.15.
Подставляем значение:
T = 47 + 273.15 = 320.15 K.
Объем V = 100 л, количество вещества n = 0.0625 моль, R = 0.0821 л·атм/(моль·К),T = 320.15 K.
Теперь подставляем в уравнение:
P * 100 = 0.0625 * 0.0821 * 320.15.
Решаем уравнение для P:
P = (0.0625 * 0.0821 * 320.15) / 100.
P = (0.0625 * 0.0821 * 320.15) / 100 ≈ 0.161 атм.
Таким образом, давление газа в баллоне составляет приблизительно 0.161 атм.