Каким должен быть наименьший объем баллона, чтобы он вмещал 6,4 кг кислорода при температуре 20градусов...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
объем баллона кислород температура 20 градусов давление 16 МПа физика газовые законы расчет объема химия
0

Каким должен быть наименьший объем баллона, чтобы он вмещал 6,4 кг кислорода при температуре 20градусов C, если его стенки выдерживают давление 16 МПа?

avatar
задан 5 месяцев назад

3 Ответа

0

Для нахождения наименьшего объема баллона, вмещающего 6,4 кг кислорода при давлении 16 МПа и температуре 20 градусов C, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT. Где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. Подставим известные значения и найдем объем баллона.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Для того чтобы определить наименьший объем баллона, который может вместить 6,4 кг кислорода при температуре 20 градусов Цельсия и давлении 16 МПа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа. Вот шаги для решения этой задачи:

  1. Переведем температуру в Кельвины: ( T = 20^\circ C = 20 + 273.15 = 293.15 \, K )

  2. Определим количество вещества (число молей газа): Масса кислорода (( m )) = 6,4 кг = 6400 г Молярная масса кислорода (( M )) = 32 г/моль

    Число молей (( n )) можно найти по формуле: [ n = \frac{m}{M} = \frac{6400}{32} = 200 \, \text{моль} ]

  3. Используем уравнение состояния идеального газа: [ PV = nRT ]

    где: ( P ) — давление, ( V ) — объем, ( n ) — количество вещества (число молей), ( R ) — универсальная газовая постоянная (( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} )), ( T ) — температура в Кельвинах.

  4. Подставим известные значения в уравнение: [ P = 16 \, \text{МПа} = 16 \times 10^6 \, \text{Па} ] [ T = 293.15 \, \text{K} ] [ n = 200 \, \text{моль} ]

    Тогда уравнение примет вид: [ (16 \times 10^6) V = 200 \times 8.314 \times 293.15 ]

  5. Вычислим объем ( V ): [ V = \frac{200 \times 8.314 \times 293.15}{16 \times 10^6} ]

    Проведем вычисления: [ V \approx \frac{200 \times 2438.941}{16 \times 10^6} ] [ V \approx \frac{487788.2}{16 \times 10^6} ] [ V \approx 0.03049 \, \text{м}^3 ]

    Переведем объем в литры (1 м³ = 1000 литров): [ V \approx 30.49 \, \text{литров} ]

Таким образом, наименьший объем баллона, который может вместить 6,4 кг кислорода при температуре 20 градусов Цельсия и давлении 16 МПа, составляет примерно 30.49 литров.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Сначала найдем количество вещества кислорода: m = n*M, где m - масса газа, n - количество вещества, M - молярная масса кислорода (32 г/моль). n = m/M = 6,4 кг / 32 г/моль = 0,2 моль.

Теперь можем найти объем баллона: V = (nRT) / P = (0,2 моль 8,31 Дж/(мольК) (20+273) K) / 1610^6 Па = 0,00207 м^3 = 2,07 л.

Таким образом, наименьший объем баллона должен быть не менее 2,07 л, чтобы вместить 6,4 кг кислорода при заданных условиях.

avatar
ответил 5 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме