Question

При температуре 37C в сосуде емкостью V= 5л содержится кислород под давлением p=0,8x10^5 Па. Определите, чему равна плотность газа в сосуде? Ответ округлите до целых. Ответ дать в кг/м^3

Answer 1

Ответ:

1 кг/м^3 (округлённо до целых)

Объяснение:

Уравнение Менделеева-Клапейрона гласит:

pV=nRT, где n - количество газа.

V=0.005 м^3;

T=273+37=310 К;

Значит n=pV/RT;

n=(0.8*10^5)*0.005/(8.314*310);

n=0.16 (моль) округлённо.

молярная масса кислорода равна 16 г/моль.

Значит масса кислорода в сосуде равна m=0.016*0.16=2.56*10^-3 кг.

Плотность кислорода в сосуде равна ρ=m/V;

ρ=(2.56*10^-3)/0.005;

ρ=0.512 (кг/м^3);

как-то так.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

$PV = nRT,$

где:

• $P$ - давление газа,
• $V$ - объем сосуда,
• $n$ - количество вещества газа,
• $R$ - универсальная газовая постоянная,
• $T$ - абсолютная температура.

Перепишем это уравнение для плотности газа:

$\rho = \frac{m}{V},$

где:

• $\rho$ - плотность газа,
• $m$ - масса газа.

Масса газа может быть выражена через количество вещества и молярную массу $M$ следующим образом:

$m = n \cdot M.$

Таким образом, плотность газа будет:

$\rho = \frac{n \cdot M}{V}.$

Из уравнения состояния идеального газа мы можем выразить количество вещества $n$:

$n = \frac{PV}{RT}.$

Подставляя это выражение для $n$ в выражение для $\rho$, получаем:

$\rho = \frac{M \cdot P}{V \cdot R \cdot T}.$

Теперь подставим данные: $M$ для кислорода составляет примерно 0,032 кг/моль, $P = 0,8 \times 10^5$ Па, $V = 5$ л ($1 \, \text{л} = 0,001 \, \text{м}^3$), $R \approx 8,314 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$, $T = 37 + 273,15$ К.

Подставляем все значения и рассчитываем плотность:

$\rho = \frac{0,032 \cdot 0,8 \times 10^5}{5 \cdot 8,314 \cdot (37 + 273,15)} \approx 1,328 \, \text{кг/м}^3.$

Округляем этот ответ до целого:

$\rho \approx 1 \, \text{кг/м}^3.$

Итак, плотность кислорода в сосуде при температуре 37°C и давлении 0,8x10^5 Па равна примерно 1 кг/м^3.