Определите массу кислорода, находящегося в баллоне вместимостью 30 л, под давление 560 кПа при температуре 16°

Для определения массы кислорода в баллоне, можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT, \]

где:

• \( P \) — давление (в паскалях),
• \( V \) — объем (в кубических метрах),
• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
• \( T \) — температура (в кельвинах).

Первым делом переведем данные в нужные единицы:

1. Давление: \( P = 560 \, \text{кПа} = 560000 \, \text{Па} \).

2. Объем: \( V = 30 \, \text{л} = 0.03 \, \text{м}^3 \).

3. Температура: \( T = 16^\circ C = 16 + 273.15 = 289.15 \, \text{К} \).

Теперь подставим значения в уравнение:

\[ 560000 \, \text{Па} \cdot 0.03 \, \text{м}^3 = n \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \cdot 289.15 \, \text{К}. \]

Решим это уравнение для \( n \):

\[ n = \frac{560000 \cdot 0.03}{8.31 \cdot 289.15}. \]

Теперь вычислим:

1. \( 560000 \cdot 0.03 = 16800 \),
2. \( 8.31 \cdot 289.15 \approx 2400.9 \).

Теперь подставим и произведем вычисления:

\[ n \approx \frac{16800}{2400.9} \approx 6.98 \, \text{моль}. \]

Теперь найдем массу кислорода. Молярная масса кислорода (O₂) составляет примерно 32 г/моль. Умножим количество моль на молярную массу:

\[ m = n \cdot M = 6.98 \, \text{моль} \cdot 32 \, \text{г/моль} \approx 223.36 \, \text{г}. \]

Итак, масса кислорода в баллоне составляет приблизительно 223.36 граммов.