Какова масса кислорода, если его давление составляет 12 МПа и температура равна 16°С, а объем достигает 100 литров?

Физика: Расчет массы кислорода

Объяснение: Для решения этой задачи мы можем использовать закон идеального газа, который устанавливает зависимость между давлением, объемом, температурой и массой газа. Формула, которую мы можем использовать, называется уравнением идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Для того чтобы найти массу кислорода, нам необходимо сначала найти количество вещества (n), а затем использовать это значение для вычисления массы. Мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы получить количество вещества:

PV = nRT

Где P = 12 МПа (переведем в Па) = 12 * 10^6 Па, V = 100 л (переведем в м^3) = 100 / 1000 м^3, R - универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж / (моль * К), T = 16°C (переведем в К) = 16 + 273 = 289 K.

Подставим значения в уравнение и решим его относительно n:

n = PV / RT

n = (12 * 10^6 Па * 100 / 1000 м^3) / (8.314 Дж / (моль * К) * 289 К)

Получаем количество вещества (n) в молях. Затем мы можем использовать количество вещества, чтобы вычислить массу кислорода, используя молярную массу кислорода (32 г/моль).

Масса (m) = количество вещества (n) * молярная масса (M)

m = n * M

m = n * 32 г/моль

Вычислим значение массы:

m = (PV / RT) * 32 г/моль

Пример использования:
Для данной задачи, когда P = 12 МПа, V = 100 л, T = 16°C, мы можем использовать уравнение идеального газа, чтобы найти массу:

m = (12 * 10^6 Па * 100 / 1000 м^3) / (8.314 Дж / (моль * К) * 289 К) * 32 г/моль

Совет: Для более легкого понимания и применения уравнения идеального газа, важно помнить о соответствии единиц измерения. Приводите все значения к единицам, необходимым для формулы. Также, запомните значения констант, таких как универсальная газовая постоянная (R), а также молярные массы различных газов.

Упражнение:
Какова масса азота, если его давление составляет 2.5 атмосферы, объем равен 50 литрам, а температура равна 27°C? (Mолярная масса азота равна 28 г/моль).