Какую температуру имеет 64 г кислорода, находящегося в сосуде объемом 1 л и под давлением 5•10^6 Па, при условии, что молярная масса кислорода составляет 0,032 кг/моль?
Пошаговый ответ:
PV = nRT
где P — давление газа, V — объем газа, n — количество вещества газа (в молях), R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.
Молярная масса кислорода составляет 0,032 кг/моль, значит для 64 г кислорода количество вещества n можно найти по формуле:
n = m/M
где m — масса вещества, M — молярная масса вещества.
Теперь мы можем найти количество вещества кислорода:
n = 64 г / 0,032 кг/моль = 2000 моль
Следующим шагом нужно найти температуру кислорода. Для этого нужно перегруппировать уравнение состояния идеального газа следующим образом:
T = PV / (nR)
Подставим известные значения:
T = (5•10^6 Па) * (1 л) / (2000 моль * 8,314 Дж/моль∙К)
Обратите внимание на единицы измерения: давление — Па, объем — литр, количество вещества — моль, универсальная газовая постоянная — Дж/моль∙К.
Осуществляем вычисления:
T = (5•10^6) * (0,001) / (2000 * 8,314)
T = 2,5 / 16,628
T ≈ 0,15 К
Таким образом, температура кислорода, находящегося в сосуде объемом 1 л и под давлением 5•10^6 Па, составляет около 0,15 К.