Килород массой 8 г находится под нормальным давлением равным 10 в5 степени Па при темпратуре 17градусов...

1) Объем газа до расширения равен 15 л. 2) Температура газа после расширения можно определить по закону Шарля: V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - объем и температура до расширения, V2 и T2 - объем и температура после расширения. Подставляем известные значения и находим T2.

Для решения задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа в двух его формах: ( PV = nRT ) и (\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} ). Поскольку давление остаётся неизменным (изобарное нагревание), уравнение упрощается до (\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}).

1. Определение объёма газа до расширения:

Сначала найдём количество вещества ( n ) кислорода. Молярная масса кислорода (( O_2 )) составляет 32 г/моль. Количество вещества ( n ) рассчитывается по формуле:

[ n = \frac{m}{M} = \frac{8 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0.25 \, \text{моль} ]

Теперь используем уравнение состояния идеального газа ( PV = nRT ) для определения начального объёма ( V_1 ).

Известные данные:

• Давление ( P = 10^5 \, \text{Па} )
• Количество вещества ( n = 0.25 \, \text{моль} )
• Газовая постоянная ( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·K)} )
• Начальная температура ( T_1 = 17 \, \text{°C} = 290 \, \text{K} )

Подставим значения в уравнение:

[ V_1 = \frac{nRT_1}{P} = \frac{0.25 \times 8.314 \times 290}{10^5} \, \text{м}^3 ]

[ V_1 = \frac{602.705}{10^5} \, \text{м}^3 = 0.00602705 \, \text{м}^3 = 6.027 \, \text{л} ]

1. Определение температуры газа после расширения:

Для определения температуры после расширения используем отношение (\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}).

Известно, что ( V_2 = 15 \, \text{л} = 0.015 \, \text{м}^3 ).

Теперь найдём ( T_2 ):

[ \frac{6.027}{290} = \frac{15}{T_2} ]

Решая уравнение, получаем:

[ T_2 = \frac{15 \times 290}{6.027} \approx 721 \, \text{K} ]

Итак, температура газа после расширения составляет приблизительно 721 К.

1) Для определения объема газа до расширения воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Переведем давление из Па в Паскали: 10^5 Па = 10^5 Н/м^2 = 10^5 Дж/м^3 = 10^5 Па = 1 атмосфера.

Так как масса кислорода равна 8 г, то количество вещества можно найти, разделив массу на молярную массу кислорода: n = m/M = 0.008 кг / 0.032 кг/моль = 0.25 моль.

Теперь можем найти объем газа до расширения: V = nRT/P = (0.25 моль 8.314 Дж/(мольК) * 290 К) / 10^5 Па = 0.604 м^3 = 604 л.

2) Для определения температуры газа после расширения воспользуемся законом Бойля-Мариотта: P1V1/T1 = P2V2/T2.

Так как исходное давление и объем известны, а температура после расширения и новый объем неизвестны, выразим T2: T2 = P1V1T2/(P2V2) = (10^5 Па 15 л 290 К) / (1 * 604 л) = 700 К.

Итак, температура газа после расширения составляет 700 К (427 градусов Цельсия).