Для решения задачи о давлении кислорода в условиях стандартной температуры и давления (СТП) используем уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление (в паскалях),
- \( V \) — объем (в кубических метрах),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (в кельвинах).
- Определим количество вещества \( n \) кислорода. Молярная масса кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль, поэтому:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{16 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
- Объем \( V \) в литрах нужно перевести в кубические метры:
\[ V = 11.2 \, \text{л} = 11.2 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \]
- Подставим известные значения в уравнение:
- \( R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)
- \( T = 273 \, \text{К} \)
- Подставляем в уравнение состояния:
\[ P \times (11.2 \times 10^{-3}) = 0.5 \times 8.31 \times 273 \]
Выразим давление \( P \):
\[ P = \frac{0.5 \times 8.31 \times 273}{11.2 \times 10^{-3}} \]
- Теперь вычислим:
- Сначала считаем \( 0.5 \times 8.31 \times 273 \):
\[ 0.5 \times 8.31 \times 273 \approx 1138.365 \, \text{Дж} \]
- Теперь:
\[ P \approx \frac{1138.365}{11.2 \times 10^{-3}} \approx 101.63 \times 10^{3} \, \text{Па} = 101.63 \, \text{кПа} \]
Таким образом, давление кислорода составляет примерно 101.63 кПа.
