Какова максимальная масса кислорода, которую можно хранить при температуре t₂=27°C, чтобы быть в безопасности с запасом

Предмет вопроса: Расчет максимальной массы кислорода с учетом запаса прочности

Пояснение:
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который описывает зависимость между объемом, давлением и температурой идеального газа. Формула закона Бойля-Мариотта выглядит следующим образом:

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

где P₁, V₁, и T₁ - изначальное давление, объем и температура, соответственно;
P₂, V₂, и T₂ - новое давление, объем и температура, соответственно.

Мы знаем, что контейнер разорвался при давлении, соответствующем температуре t₁=527°C, и что давление в контейнере с кислородом не должно превышать 1/5 этого значения.

Пусть P₁ будет давлением, при котором контейнер разорвался, то есть P₁ = P₂/5.

Для расчета максимальной массы кислорода m₂, мы можем использовать формулу для идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для удобства расчета, мы можем представить массу кислорода m₂ через количество вещества n₂ и молярную массу M:

m₂ = n₂ * M

Таким образом, нам необходимо найти значение максимальной массы кислорода m₂, при которой давление не превышает P₂/5 при температуре t₂=27°C.

Доп. материал:
Задача: Какова максимальная масса кислорода, которую можно хранить при температуре t₂=27°C, чтобы быть в безопасности с запасом прочности в 5 раз, учитывая, что контейнер с азотом массой m₁=1,60 г разорвался при температуре t₁=527°C?

Объем контейнера с азотом V₁ = заданное значение (легче выписать)

Уравнение 1: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

Уравнение 2: P₁ = P₂/5

Подставим значения в формулу для идеального газа: PV = nRT

Уравнение 3: (P₂/5)(V₂) = (n₂)(R)(T₂)

n₂ = m₂/M

m₂ = n₂ * M

Подставляем найденное значение давления, объема и температуры контейнера и решаем систему уравнений, чтобы найти значение максимальной массы кислорода m₂.

Совет:
Для решения данной задачи, удобно использовать конвертер единиц измерения и таблицу молярных масс элементов. Помните, что все измерения должны быть в одних единицах. Обратите внимание на то, что температура должна быть приведена к Кельвину, так как это абсолютная шкала температуры.

Задача на проверку:
Контейнер объемом 500 мл содержит кислород. При какой массе кислорода в контейнере давление в нем будет не превышать 1/6 атмосферы при комнатной температуре 25 °C? (Подсказка: используйте температуру в Кельвинах)