Question

Який об"єм V займає маса m = 10г кисню при тиску р = 100 кПа і температурі t = 20 ° С ?

Answer 1

Відповідь:

76 літрів

Пояснення:

V*p=m/M*R*T

V=m*R*T/(M*p)

T=t+273=293

M=2*A(O)=2*16=32

V=(10*8.31*293)/(32*10000)=0.076m3=76літрів

Answer 2

Для розв'язання цього завдання можна використати закон Бойля-Маріотта-Гей-Люссака, який описує залежність між об'ємом газу (V), тиском (P) і температурою (T) при сталій кількості речовини.

Закон можна виразити так:

$PV = nRT$

де:

• $P$ - тиск газу (у паскалях)
• $V$ - об'єм газу (у кубічних метрах)
• $n$ - кількість речовини (у молях)
• $R$ - універсальна газова стала ($8.31 \dfrac{Дж}{(моль \cdot К)}$)
• $T$ - температура (у кельвінах)

Ми можемо перетворити температуру в Кельвіни та підставити значення:

$T = 20 + 273.15 = 293.15 K$

Маса $m$ дана у грамах, тому спершу потрібно її перевести у кілограми:

$m = 10 г = 0.01 кг$

Кисень (O₂) складається з двох атомів, тому молярна маса $O₂$ - 32 г/моль. Отже, кількість речовини $n$ дорівнює:

$n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{0.01 кг}{0.032 кг/моль} \approx 0.3125 моль$

Тепер можна вирішити для об'єму $V$:

$PV = nRT \implies V = \dfrac{nRT}{P} \approx \dfrac{(0.3125 моль)(8.31 \dfrac{Дж}{(моль \cdot К)})(293.15 K)}{100000 Па} \approx 7.3 \times 10^{-3} м^3$

Таким чином, об'єм, який займає 10 г кисню при тиску 100 кПа і температурі 20 °C, становить близько 7.3 літрів.