Question

У балоні об'ємом 10 л міститься кисень масою 1 кг при температурі 127 ° С. Визначити тиск кисню.

Answer 1

Даний:

V = 10 л = 0,01 м3

M = 32 * 10-3 кг/моль - молярна маса кисню

t = 127⁰C       T = 273+127 = 400 K

m = 1000 г = 1 кг

___________

p -?

Із закону Клапейрона-Менделєєва:

p*V = m*R*T / M

знаходимо тиск:

p = m * R * T / (M * V) = 1*8,31*400 / (32*10-3*1) ≈ 103875 Па

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна використовувати ідеальне газове рівняння:

$PV = nRT$,

де: P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молей газу, R - універсальна газова стала (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура в абсолютних одиницях (Кельвінах).

Спочатку перетворимо температуру в Кельвіни:

$T = 127 °C + 273.15 = 400.15 K$.

Маса кисню дорівнює 1 кг, і враховуючи молекулярну масу кисню (O2), ми можемо знайти кількість молей (n):

$n = \frac{маса}{молекулярна маса} = \frac{1 кг}{32 г/моль} = \frac{1000 г}{32 г/моль} = 31.25 моль$.

Тепер ми можемо підставити відомі значення у ідеальне газове рівняння:

$PV = nRT$.

$P \cdot 10 л = 31.25 моль \cdot 8.31 Дж/(моль·К) \cdot 400.15 K$.

Тепер розв'яжемо для P:

$P = \frac{31.25 моль \cdot 8.31 Дж/(моль·К) \cdot 400.15 K}{10 л} \approx 103144 Па$.

Отже, тиск кисню в балоні об'ємом 10 л при температурі 127 °C становить приблизно 103144 Паскалів.