.В сосуде вместимостью 2 литра находится кислород,при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 2*10^5.Определите...

Для определения массы кислорода в сосуде необходимо использовать уравнение состояния идеального газа. Это уравнение связывает давление, объем, температуру и количество вещества в газообразном состоянии:

[ PV = nRT ]

где:

• ( P ) — давление газа,
• ( V ) — объем газа,
• ( n ) — количество вещества (в молях),
• ( R ) — универсальная газовая постоянная (( R \approx 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} )),
• ( T ) — температура в Кельвинах.

Давайте начнем с преобразования температурного значения из градусов Цельсия в Кельвины. Температуру в Кельвинах (( T )) можно найти, добавив 273.15 к температуре в градусах Цельсия:

[ T = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{К} ]

Теперь подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа. Исходные данные:

• ( P = 2 \times 10^5 \, \text{Па} )
• ( V = 2 \, \text{л} = 2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 )
• ( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} )
• ( T = 300.15 \, \text{К} )

Подставим эти значения в уравнение ( PV = nRT ) и решим для ( n ):

[ n = \frac{PV}{RT} ]

[ n = \frac{(2 \times 10^5 \, \text{Па}) \times (2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3)}{8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 300.15 \, \text{К}} ]

Вычислим числитель и знаменатель отдельно:

Числитель:

[ 2 \times 10^5 \, \text{Па} \times 2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 400 \, \text{Па·м}^3 = 400 \, \text{Дж} ]

Знаменатель:

[ 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 300.15 \, \text{К} \approx 2497.5 \, \text{Дж/моль} ]

Теперь разделим числитель на знаменатель:

[ n \approx \frac{400}{2497.5} \approx 0.160 \, \text{моль} ]

Теперь, чтобы определить массу кислорода, нужно знать молярную массу кислорода (( M )). Молекулярная масса кислорода ( O_2 ) составляет 32 г/моль, или 0.032 кг/моль.

Масса (( m )) определяется по формуле:

[ m = nM ]

[ m = 0.160 \, \text{моль} \times 0.032 \, \text{кг/моль} ]

[ m \approx 0.00512 \, \text{кг} ]

Таким образом, масса кислорода в сосуде составляет приблизительно 0.00512 кг, или 5.12 грамма.

Для определения массы кислорода в сосуде необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Сначала выразим количество вещества кислорода (n): n = PV / RT

Подставляем известные значения: P = 2 * 10^5 Па V = 2 л = 0.002 м^3 R = 8.314 Дж/(моль∙К) T = 27 + 273 = 300 К

n = (2 10^5 0.002) / (8.314 * 300) n ≈ 0.0406 моль

Теперь найдем массу кислорода (m) по формуле: m = n * M, где M - молярная масса кислорода (32 г/моль)

m = 0.0406 * 32 m ≈ 1.3 г

Итак, масса кислорода в сосуде составляет примерно 1.3 г.