Який об єм балону потрібно взяти, щоб зберегти в ньому 8.0 кг кисню під тиском 200 атм при температурі

Тема: Расчет объема баллона для хранения газа

Инструкция:
Для решения этой задачи, нам необходимо учитывать закон идеального газа – закон Бойля-Мариотта. Этот закон гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению. Формула для этого закона:

\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]

Где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление газа, \(V_1\) и \(V_2\) - соответствующие объемы газа.

Чтобы решить задачу, мы знаем, что начальный объем газа равен неизвестному объему баллона, начальное давление газа равно атмосферному давлению, а конечное давление равно давлению, которое нужно сохранить в баллоне. Мы также знаем, что масса газа равна 8,0 кг.

Теперь решим уравнение:
\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]
\[1 \cdot V_1 = 200 \cdot V_2\]
\[V_1 = 200 \cdot V_2\]

Мы можем подставить найденное значение \(V_1\) в уравнение массы газа:
\[m = \frac{M}{V}\]
\[8,0 = \frac{32,0 \cdot V_1}{V_1}\]
\[8,0 = 32,0\]

Таким образом, объем баллона, который нужно взять, чтобы сохранить 8,0 кг кислорода под давлением 200 атм и при температуре 40 °C, равен 32,0 литра.

Пример использования:
Ученик должен взять баллон объемом 32,0 литра, чтобы сохранить 8,0 кг кислорода под давлением 200 атм и при температуре 40 °C.

Совет:
Для более полного понимания, почитайте или изучите закон идеального газа и его применение. При работе с задачами на газы, обратите внимание на единицы измерения давления и объема, которые должны быть согласованы.

Упражнение:
Допустим, у вас есть баллон с объемом 10,0 литра и давлением 150 атм. При какой температуре в °C можно сохранить 5,0 кг азота в этом баллоне?Используйте закон идеального газа для решения этой задачи.