В закрытом сосуде объемом 2 литра находится 12 килограммов кислорода. Какое давление будет у этого кислорода при температуре 15 градусов?

Физика 9 класс Газовые законы давление кислорода объем 2 литра температура 15 градусов закон Бойля газовые законы физика 9 класс расчет давления газа Новый

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

P * V = n * R * T

Где:

• P — давление газа (в Паскалях);
• V — объем газа (в кубических метрах);
• n — количество вещества газа (в молях);
• R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К));
• T — температура в Кельвинах (К).

Теперь давайте разберем шаги, необходимые для нахождения давления кислорода:

1. Преобразуем объем в кубические метры:

   Объем 2 литра равен 0.002 кубических метра, так как 1 литр = 0.001 кубического метра.

2. Переведем температуру в Кельвины:

   Температура 15 градусов Цельсия равна 15 + 273.15 = 288.15 К.

3. Найдем количество вещества (n) кислорода:

   Для этого используем формулу:

   n = m / M

   где m — масса газа, M — молярная масса кислорода (примерно 32 г/моль).

   Поскольку масса у нас в килограммах, то преобразуем молярную массу в килограммы:

   M = 32 г/моль = 0.032 кг/моль.

   Теперь подставим значения:

   m = 12 кг, M = 0.032 кг/моль:

   n = 12 / 0.032 = 375 моль.

4. Подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

   Теперь мы можем подставить значения в уравнение:

   P * 0.002 = 375 * 8.31 * 288.15.

5. Решим уравнение для P:

   Сначала вычислим правую часть уравнения:

   375 * 8.31 * 288.15 ≈ 910,125.375 Дж.

   Теперь подставим это значение:

   P * 0.002 = 910,125.375.

   P = 910,125.375 / 0.002 ≈ 455,062,687.5 Па.

Ответ: Давление кислорода в сосуде при температуре 15 градусов составит примерно 455,063 кПа (или 455.063 МПа).