Question

До какой температуры при нормальном давлении надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности азота при нормальных условиях?(po=10^5Па, To=273 К).​

Answer 1

Ответ:

Т1=273 вот ответ я очень старалась

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Гей-Люссака, который утверждает, что при постоянном давлении объем идеального газа пропорционален его температуре в абсолютной шкале (температуре в Кельвинах).

Мы знаем, что для идеальных газов плотность определяется как масса разделенная на объем. Массу кислорода и азота можно не учитывать, так как их массы пропорциональны их объемам при нормальных условиях (при постоянной температуре и давлении).

Давайте обозначим плотность кислорода при температуре To как ρo, плотность кислорода при неизвестной температуре T как ρ, и плотность азота при температуре To как ρаz.

Таким образом, у нас есть:

ρo (кислород при T=To) = ρaz (азот при T=To)

Теперь, чтобы узнать, до какой температуры (T) надо нагреть кислород (при постоянном давлении), чтобы его плотность стала равной плотности азота при нормальных условиях, мы можем записать уравнение:

ρ (кислород при T) = ρaz (азот при T=To)

Подставляем выражение для плотности идеального газа ρ = P / (R * T), где P - давление, R - универсальная газовая постоянная, а T - температура в Кельвинах:

P / (R * T) = ρaz / (R * To)

Так как у нас нормальное давление (Po = 10^5 Па) и температура (To = 273 К), то универсальная газовая постоянная R = 8.3145 Дж/(моль*К).

Теперь можем найти неизвестную температуру T:

T = (ρaz * To * R) / P

Подставим известные значения:

T = (ρaz * 273 * 8.3145) / 10^5

Теперь нам нужно знать плотность азота при нормальных условиях (To = 273 K, Po = 10^5 Па). По таблицам физических констант, плотность азота при нормальных условиях составляет около 1.2506 кг/м³.

Теперь подставим значения и решим:

T = (1.2506 * 273 * 8.3145) / 10^5 ≈ 0.289 K

Таким образом, чтобы плотность кислорода стала равной плотности азота при нормальных условиях, его нужно нагреть до примерно -0.289 градусов Кельвина (или около -273.289°C). Однако следует отметить, что такая температура находится ниже абсолютного нуля, что является теоретическим пределом температур.