Какой объём (в литрах) занимает 4 г кислорода при температуре 20°C и давлении 101,325 кПа?

Химия Колледж Газовые законы объём кислорода 4 г кислорода температура 20°C давление 101,325 кПа расчет объема газа Новый

Чтобы рассчитать объём газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид:

PV = nRT

где:

• P - давление (в паскалях),
• V - объём (в кубических метрах),
• n - количество вещества (в молях),
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• T - температура (в кельвинах).

Теперь давайте пройдём по шагам для решения задачи:

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

   Молярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль. Чтобы найти количество вещества, используем формулу:

   n = m / M

   где m - масса (в граммах), M - молярная масса (г/моль).

   Подставим значения:

   n = 4 г / 32 г/моль = 0.125 моль.

2. Переведём температуру в кельвины.

   Температура в кельвинах рассчитывается по формуле:

   T(K) = T(°C) + 273.15

   Для 20°C это будет:

   T = 20 + 273.15 = 293.15 K.

3. Переведём давление в паскали.

   1 кПа = 1000 Па, следовательно:

   P = 101.325 кПа = 101325 Па.

4. Теперь подставим все значения в уравнение состояния идеального газа.

   Мы ищем объём V:

   V = nRT / P

   Подставим известные значения:

   V = (0.125 моль) * (8.314 Дж/(моль·K)) * (293.15 K) / (101325 Па).

5. Посчитаем объём.

   V = (0.125 * 8.314 * 293.15) / 101325 ≈ 0.00304 м³.

   Чтобы получить объём в литрах, нужно умножить на 1000 (1 м³ = 1000 л):

   V ≈ 0.00304 м³ * 1000 = 3.04 литра.

Ответ: Объём 4 г кислорода при температуре 20°C и давлении 101,325 кПа составляет примерно 3.04 литра.