Question

Определите давление смеси кислорода массой m1 = 16 г и гелия массой m2= 8,0 г, находящейся в баллоне объемом V-70 л, если температура t= 77°С.​

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі ми можемо використовувати ідеальне газове рівняння, яке має вигляд:

PV = nRT

де:

P - тиск газу (в паскалях)

V - об'єм газу (в метрах кубічних)

n - кількість молей газу

R - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К))

T - температура газу (в Кельвінах)

Спочатку перетворимо температуру з градусів Цельсія на Кельвіни:

T = 77°C + 273.15 = 350.15 K

Тепер знайдемо кількість молей кисню (n1) та гелію (n2) за їхньою масою та молекулярною масою:

Молекулярна маса кисню (O2) = 32 г/моль

Молекулярна маса гелію (He) = 4 г/моль

n1 = m1 / молекулярна маса кисню = 16 г / 32 г/моль = 0.5 моль

n2 = m2 / молекулярна маса гелію = 8 г / 4 г/моль = 2 молі

Тепер можемо знайти загальну кількість молей газу:

n = n1 + n2 = 0.5 моль + 2 молі = 2.5 молі

Тепер можемо використати ідеальне газове рівняння для обчислення тиску:

PV = nRT

P * V = n * R * T

P = (n * R * T) / V

P = (2.5 молі * 8.314 Дж/(моль·К) * 350.15 K) / 70 л

P ≈ 30727.4 Па (паскалів)

Отже, тиск смесі кислорода і гелію в баллоні при заданих умовах становить приблизно 30,727.4 Па.