Кислород, содержащийся в воде, усиливает коррозию многих материалов. Растворимость кислорода в воде при 0 °С равна 0,049 объема на 1 объем воды. Сколько граммов кислорода содержится в 50 л воды, насыщенной под давлением 10 атм?
Для решения данной задачи, нам потребуется воспользоваться законом Генри. Закон Генри гласит, что количество газа, растворяющегося в жидкости, пропорционально давлению этого газа над жидкостью.
Математически закон Генри можно записать следующим образом:
C=k*P,
где C - концентрация растворенного газа, P - давление газа над жидкостью, k - постоянная пропорциональности.
В нашем случае, нам дано давление газа (10 атм) и нужно найти количество растворенного кислорода. Поэтому нам нужно найти постоянную пропорциональности k.
Для этого воспользуемся данной информацией: растворимость кислорода в воде при 0 °С равна 0,049 объема на 1 объем воды.
Из данной информации следует, что когда давление равно 1 атм, концентрация кислорода составляет 0,049 объема на 1 объем воды. Мы знаем, что в 1 объеме воды содержится 50 литров воды (так как нас интересует количество кислорода в 50 л воды).
Теперь мы можем найти постоянную пропорциональности k, разделив концентрацию на давление:
k = (0,049 объема на 1 объем воды) / (1 атм) = 0,049 объема / атм.
Теперь у нас есть постоянная пропорциональности k, и мы можем перейти к решению задачи.
Используя закон Генри, мы можем записать:
C = k * P,
где С - концентрация растворенного кислорода, Р - давление кислорода над водой.
Давление кислорода в данной задаче равно 10 атм, а объем воды 50 литров (50 л воды). Нам нужно найти количество кислорода в этой воде.
Используя найденную постоянную пропорциональности k, мы можем записать:
Теперь мы знаем концентрацию растворенного кислорода в этой воде - 0,49 объема / атм.
Для определения количества газа (в данном случае кислорода) в воде, мы можем использовать формулу:
количество газа = концентрация * объем жидкости = 0,49 объема / атм * 50 л воды.
Подставив значения в эту формулу, получим:
количество газа = 0,49 объема / атм * 50 л воды = 24,5 л кислорода.
Теперь у нас есть количество кислорода в литрах. Чтобы перевести это значение в граммы, мы можем использовать молярную массу кислорода, которая равна приблизительно 32 г/моль.
Используя соотношение: 1 моль кислорода = 22,4 л кислорода (это соотношение основано на стандартных условиях температуры и давления), мы можем записать:
24,5 л кислорода * (1 моль кислорода / 22,4 л кислорода) * (32 г/моль) = приблизительно 35 г кислорода.
Таким образом, в 50 л воды, насыщенной под давлением 10 атм, содержится около 35 г кислорода.
Математически закон Генри можно записать следующим образом:
C=k*P,
где C - концентрация растворенного газа, P - давление газа над жидкостью, k - постоянная пропорциональности.
В нашем случае, нам дано давление газа (10 атм) и нужно найти количество растворенного кислорода. Поэтому нам нужно найти постоянную пропорциональности k.
Для этого воспользуемся данной информацией: растворимость кислорода в воде при 0 °С равна 0,049 объема на 1 объем воды.
Из данной информации следует, что когда давление равно 1 атм, концентрация кислорода составляет 0,049 объема на 1 объем воды. Мы знаем, что в 1 объеме воды содержится 50 литров воды (так как нас интересует количество кислорода в 50 л воды).
Теперь мы можем найти постоянную пропорциональности k, разделив концентрацию на давление:
k = (0,049 объема на 1 объем воды) / (1 атм) = 0,049 объема / атм.
Теперь у нас есть постоянная пропорциональности k, и мы можем перейти к решению задачи.
Используя закон Генри, мы можем записать:
C = k * P,
где С - концентрация растворенного кислорода, Р - давление кислорода над водой.
Давление кислорода в данной задаче равно 10 атм, а объем воды 50 литров (50 л воды). Нам нужно найти количество кислорода в этой воде.
Используя найденную постоянную пропорциональности k, мы можем записать:
C = 0,049 объема / атм * 10 атм = 0,49 объема / атм.
Теперь мы знаем концентрацию растворенного кислорода в этой воде - 0,49 объема / атм.
Для определения количества газа (в данном случае кислорода) в воде, мы можем использовать формулу:
количество газа = концентрация * объем жидкости = 0,49 объема / атм * 50 л воды.
Подставив значения в эту формулу, получим:
количество газа = 0,49 объема / атм * 50 л воды = 24,5 л кислорода.
Теперь у нас есть количество кислорода в литрах. Чтобы перевести это значение в граммы, мы можем использовать молярную массу кислорода, которая равна приблизительно 32 г/моль.
Используя соотношение: 1 моль кислорода = 22,4 л кислорода (это соотношение основано на стандартных условиях температуры и давления), мы можем записать:
24,5 л кислорода * (1 моль кислорода / 22,4 л кислорода) * (32 г/моль) = приблизительно 35 г кислорода.
Таким образом, в 50 л воды, насыщенной под давлением 10 атм, содержится около 35 г кислорода.