Каково давление, при котором концентрация кислорода составляет 0,1 кмоль/м³, при постоянной температуре, если

Суть вопроса: Расчет давления и концентрации в газовых смесях

Объяснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа (УСИГ), которое позволяет связать давление, объем и температуру газа.

УСИГ выглядит следующим образом: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества (в кмоль), R - универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Первым шагом решим уравнение состояния для заданных данных. Для этого необходимо перевести массу кислорода из кг в моль. Формула для преобразования массы вещества в количество вещества выглядит следующим образом: n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.

Молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль, следовательно, количество вещества кислорода (n) будет равно: n = 2,4 кг / 32 г/моль = 75 моль.

Теперь мы можем решить уравнение состояния для давления (P):
P * V = n * R * T.

Из задачи известны объем (V = 3 м³), температура (T - постоянная) и количество вещества (n = 75 моль).

P * 3 = 75 * 8,314 * T.

Таким образом, давление (P) будет равно: P = (75 * 8,314 * T) / 3.

Доп. материал: Если постоянная температура T равна 300 К, то давление (P) будет равно: P = (75 * 8,314 * 300) / 3 = 62 384 Па.

Совет: Для лучшего понимания задачи, полезно знать уравнение состояния идеального газа и уметь преобразовывать единицы измерения (например, из граммов в моль).

Задание для закрепления: При температуре 400 К объем газа составляет 2 м³, а количество вещества равно 50 моль. Каково давление газа? (Ответ округлите до ближайшего Па)