Question

Визначте тиск 5 кг кисню, який знаходиться в посудині ємкістю 20 л. Температура кисню 30 ⁰С.

Answer 1

Ответ:

• Давление кислорода равно $\boldsymbol{p}\approx \boldsymbol{19,67 \; \rm{M\Pi a}}$

Объяснение:

Дано:

m=5 кг

V=20 л = 0,02 м³

T=30 °C + 273 = 303 К

M(O₂)=32 г/моль = 0,032 кг/моль

R=8,31 Дж/(моль·К)

Найти: p - ?

Решение:

Уравнение Менделеева-Клапейрона: $\displaystyle \boxed{pV=\frac{m}{M} RT}$.

Тогда давление: $\displaystyle \boldsymbol{p}=\frac{mRT}{V\cdot M(O_2)} =\frac{5\cdot 8,31\cdot 303}{0,02 \cdot 0,032}\approx 19,67\cdot 10^6 \; \rm{\Pi a}\approx\boldsymbol{19,67 \; \rm{M\Pi a}}$.

Answer 2

Для визначення тиску кисню в посудині використовується рівняння ідеального газу:

PV = nRT,

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість речовини, R - універсальна газова стала, T - температура.

Спочатку потрібно перевести задану температуру з градусів Цельсія до Кельвіна:

T = 30 + 273.15 = 303.15 К.

Кількість речовини можна обчислити, використовуючи відому масу кисню (5 кг) та молярну масу кисню (32 г/моль):

n = маса / молярна маса = 5000 г / 32 г/моль = 156.25 моль.

Тепер можемо обчислити тиск. Універсальна газова стала R становить 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К):

P = nRT / V = (156.25 моль) * (0.0821 л⋅атм/(моль⋅К)) * (303.15 К) / 20 л = 38.8 атм.

Отже, тиск 5 кг кисню в посудині ємністю 20 л при температурі 30 ⁰С становить 38.8 атм.