Question

Давление кислорода объемом 100 л при температуре 20 *С равно 984 кПа. Определите массу кислорода который нужно подкачать в балон, чтобы при t= 70 *C давление составило 10,2 мПа (R0= 259,8 Дж/моль*К)

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Для начала, нам необходимо перевести температуру в Кельвины:

T1 = 20°C + 273.15 = 293.15 K T2 = 70°C + 273.15 = 343.15 K

Теперь мы можем рассчитать количество вещества кислорода в исходном состоянии:

P1 = 984 кПа V1 = 100 л R = 8.314 Дж/(моль·К)

Используя уравнение состояния идеального газа, мы можем выразить количество вещества:

n1 = (P1 * V1) / (R * T1)

Теперь мы можем рассчитать количество вещества кислорода в итоговом состоянии:

P2 = 10.2 мПа V2 = 100 л R = 8.314 Дж/(моль·К)

n2 = (P2 * V2) / (R * T2)

Так как объем газа остается неизменным, мы можем установить равенство между двумя формулами количества вещества:

(P1 * V1) / (R * T1) = (P2 * V2) / (R * T2)

Теперь мы можем решить это уравнение относительно массы кислорода, которую мы хотим найти.

Масса вещества (м) можно рассчитать, зная количество вещества (n) и молярную массу (M) кислорода:

м = n * M

Молярная масса кислорода (M) равна 32 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать массу кислорода:

м1 = n1 * M м2 = n2 * M

Итак, для решения задачи, нам необходимо выполнить следующие шаги:

1. Перевести температуру в Кельвины: T1 = 20°C + 273.15 = 293.15 K, T2 = 70°C + 273.15 = 343.15 K. 2. Рассчитать количество вещества кислорода в исходном состоянии: n1 = (P1 * V1) / (R * T1). 3. Рассчитать количество вещества кислорода в итоговом состоянии: n2 = (P2 * V2) / (R * T2). 4. Рассчитать массу кислорода в исходном состоянии: м1 = n1 * M. 5. Рассчитать массу кислорода в итоговом состоянии: м2 = n2 * M. 6. Вычислить разницу массы кислорода: масса_кислорода_подкачки = м2 - м1.

Теперь давайте подставим значения в формулы и произведем вычисления.