В баллоне объемом 100 л находится 2 г кислорода при температуре 47 градусов. Каково давление газа в баллоне?

Физика 11 класс Газовые законы физика 11 класс газ давление кислород объём температура баллон закон Бойля уравнение состояния идеального газа расчеты давления физические формулы Новый

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

P * V = n * R * T

где:

• P - давление газа (в атмосферах);
• V - объем газа (в литрах);
• n - количество вещества (в молях);
• R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 0.0821 л·атм/(моль·К));
• T - температура в кельвинах (К).

Теперь давайте разберем шаги, необходимые для нахождения давления газа в баллоне:

1. Переводим массу кислорода в количество вещества (моли).

   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.

2. Переводим температуру из градусов Цельсия в Кельвины.

   Температура в Кельвинах вычисляется по формуле:

   T(K) = T(°C) + 273.15.

   Подставляем значение:

   T = 47 + 273.15 = 320.15 K.

3. Подставляем все известные значения в уравнение состояния идеального газа.

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.

4. Вычисляем давление.

   P = (0.0625 * 0.0821 * 320.15) / 100 ≈ 0.161 атм.

Таким образом, давление газа в баллоне составляет приблизительно 0.161 атм.