Какова масса кислорода содержащегося в баллоне объемом 50 л при температуре 27 и давлении 2 мпа
Какова масса кислорода содержащегося в баллоне объемом 50 л при температуре 27 и давлении 2 мпа
Для расчета массы кислорода содержащегося в баллоне объемом 50 л при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 2 мегапаскаля нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Сначала необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины: T(K) = T(°C) + 273.15 T = 27 + 273.15 = 300.15 K
Далее выразим количество вещества n из уравнения: n = PV / RT n = (2 50) / (8.314 300.15) ≈ 0.04 моль
Молярная масса кислорода (O₂) равна примерно 32 г/моль, следовательно, масса кислорода в баллоне составит: m = n M m = 0.04 32 ≈ 1.28 кг
Таким образом, масса кислорода в баллоне объемом 50 л при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 2 мегапаскаля составит примерно 1.28 килограмма.
Для решения данной задачи можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом: ( PV = nRT ), где ( P ) — давление, ( V ) — объем, ( n ) — количество молей газа, ( R ) — универсальная газовая постоянная, ( T ) — температура в кельвинах.
Первым шагом переведем все значения в систему СИ:
Теперь подставим данные в уравнение идеального газа для нахождения количества молей кислорода: [ PV = nRT ] [ n = \frac{PV}{RT} = \frac{2 \times 10^6 \times 0.05}{8.314 \times 300.15} \approx 40.19 \text{ моль} ]
Теперь, когда мы нашли количество молей кислорода, можно найти его массу. Молярная масса кислорода ( M = 32 ) г/моль (учитывая, что молекула кислорода состоит из двух атомов кислорода, каждый из которых имеет атомную массу приблизительно 16 г/моль).
Масса кислорода ( m ) в баллоне: [ m = nM = 40.19 \times 32 \approx 1286 \text{ г} = 1.286 \text{ кг} ]
Таким образом, масса кислорода в баллоне объемом 50 л при давлении 2 МПа и температуре 27 °C составляет примерно 1.286 кг.
