Какова температура кислорода, содержащегося в сосуде объемом 1л под давлением 5•10^6 Па, если его масса равна 64г?

Тема: Расчет температуры кислорода в сосуде

Инструкция: Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, которое можно записать в виде:

PV = nRT,

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

Нам даны давление P = 5•10^6 Па, объем V = 1 л и масса кислорода m = 64 г. Требуется найти температуру T.

Сначала найдем количество вещества кислорода (n) с помощью его молярной массы. Молярная масса кислорода равна 0,032 кг/моль, поэтому:

n = m / M,
где M - молярная масса кислорода.

Подставляя значения исходных данных, получаем:

n = 0,064 кг / 0,032 кг/моль = 2 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для расчета температуры:

PV = nRT.

Подставляя значения:

5•10^6 Па * 1 л = 2 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * T.

Решаем это уравнение для T:

T = (5•10^6 Па * 1 л) / (2 моль * 8,31 Дж/(моль*К)).

Расчет дает нам значение температуры T = 3012 К.

Пример использования:
Задание: Какова температура кислорода, содержащегося в сосуде объемом 2 л под давлением 8•10^6 Па, если его масса равна 128 г? Молярная масса кислорода равна 0,032 кг/моль.

Решение:
Сначала найдем количество вещества кислорода (n):
n = m / M,
n = 128 г / 0,032 кг/моль,
n = 4 моль.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
(8•10^6 Па) * (2 л) = (4 моль) * (8,31 Дж/(моль*К)) * T.

Решаем это уравнение для T:
T = (8•10^6 Па * 2 л) / (4 моль * 8,31 Дж/(моль*К)),
T = 1917 К.

Совет: Для улучшения понимания и запоминания использованных формул, молекулярных масс и значений констант, рекомендуется обращаться к учебнику или справочным материалам по химии. Практикуйтесь в решении подобных задач, чтобы лучше усвоить методику расчета температуры газа.

Задание для закрепления: Какова температура азота в сосуде объемом 500 мл под давлением 2,5•10^5 Па, если его масса равна 70 г? Молярная масса азота равна 0,028 кг/моль. Ответ предоставьте в Кельвинах.