Как можно определить массу кислорода, содержащегося в баллоне емкостью 60 л, если давление кислорода составляет 1.08 МПа?

Физика 11 класс Газовые законы масса кислорода баллон 60 л давление 1.08 МПа физика 11 класс расчет массы газа закон Бойля Идеальный газ физические свойства газа Новый

Для определения массы кислорода, содержащегося в баллоне, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где:

• P - давление газа (в паскалях)
• V - объем газа (в кубических метрах)
• n - количество вещества (в молях)
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура газа (в кельвинах)

Для начала, нам нужно преобразовать объем из литров в кубические метры, так как стандартные единицы в уравнении состояния - это метры и паскали:

1 л = 0.001 м³

60 л = 60 * 0.001 = 0.06 м³

Теперь у нас есть объем V = 0.06 м³ и давление P = 1.08 МПа, которое нужно также преобразовать в паскали:

1 МПа = 1,000,000 Па

1.08 МПа = 1.08 * 1,000,000 = 1,080,000 Па

Теперь, чтобы решить уравнение, нам также нужна температура. Если температура не указана, мы можем принять стандартную температуру, например, 20 градусов Цельсия, что соответствует 293 К:

T = 20 °C + 273 = 293 K

Теперь мы можем подставить все известные значения в уравнение состояния:

1,080,000 * 0.06 = n * 8.31 * 293

Теперь решим это уравнение для n:

1. Вычислим левую часть: 1,080,000 * 0.06 = 64,800
2. Вычислим правую часть: 8.31 * 293 = 2437.23
3. Теперь подставим значения в уравнение: 64,800 = n * 2437.23
4. Решим для n: n = 64,800 / 2437.23 ≈ 26.66 моль

Теперь, чтобы найти массу кислорода, нам нужно знать молярную массу кислорода (O2), которая составляет примерно 32 г/моль:

Масса (m) = n * M

Где M - молярная масса кислорода:

1. Подставим значения: m = 26.66 * 32 ≈ 853.12 г

Таким образом, масса кислорода, содержащегося в баллоне емкостью 60 литров при давлении 1.08 МПа, составляет примерно 853.12 грамма.