Question

В сосуде объемом 18 л при температуре 270 К находится кислород массой 2 кг. Найти давления газа

Answer 1

1. Концентрация 451 650 1/м³.

2. Давление 7 790 625 Па или ≈ 7,8 МПа

Объяснение:

1.

Дано:

V = 20 л = 0,02 м³

ν = 1,5 кмоль = 1 500 моль

Na = 6.022·10²³ 1/моль - постоянная Авогадро

Найти:

n - концентрацию

Число молекул газа в сосуде

N = ν · Na

Концентрация

$n = \dfrac{N}{V}$

или

$n = \dfrac{\nu \cdot Na}{V}$

$n = \dfrac{1500 \cdot 6.022\cdot 10^{23}}{0.02} = 451~650~(1/m^3).$

2.

Дано:

V = 18 л = 0,018 м³

Т = 270 К

m = 2 кг

М = 0,032 кг/моль - молярная масса кислорода О₂

R = 8.31 Дж/(моль · К) - газовая постоянная

Найти:

р - давление газа

По закону Клапейрона-Менделеева

pV = νRT

Количество кислорода в молях

$\nu = \dfrac{m}{M}$

Тогда давление определится по формуле

$p = \dfrac{m\cdot R\cdot T}{M\cdot V}$

$p = \dfrac{2\cdot 8.31\cdot 270}{0.032\cdot 0.018} = 7~790~625~(Pa) \approx 7.8~MPa.$