Для определения массы кислорода в баллоне при заданных условиях, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
\[ PV = nRT, \]
где
- \( P \) — давление (в Паскалях),
- \( V \) — объем (в кубометрах),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (в Кельвинах).
Переведем объем в кубометры: \[ V = 1 \, \text{л} = 1 \times 10^{-3} \, \text{м}^3. \]
Переведем температуру в Кельвины: \[ T = 17°C + 273.15 = 290.15 \, \text{K}. \]
Подставим известные значения в уравнение состояния идеального газа. Давление \( P = 93 \times 10^3 \, \text{Па} \): \[ n = \frac{PV}{RT} = \frac{(93 \times 10^3) \cdot (1 \times 10^{-3})}{(8.31) \cdot (290.15)}. \]
Теперь вычислим количество вещества \( n \): \[ n = \frac{93 \times 10^3 \times 1 \times 10^{-3}}{8.31 \times 290.15} \approx \frac{93}{2410.265} \approx 0.0386 \, \text{моль}. \]
Теперь определим массу кислорода. Молярная масса кислорода (O₂) примерно равна 32 г/моль. Преобразуем молярную массу в килограммы: \[ M = 32 \, \text{г/моль} = 0.032 \, \text{кг/моль}. \]
Используем количество вещества для нахождения массы: \[ m = n \cdot M = 0.0386 \, \text{моль} \cdot 0.032 \, \text{кг/моль} \approx 0.0012352 \, \text{кг} = 1.2352 \, \text{г}. \]
Таким образом, масса кислорода в баллоне составляет примерно 1.24 грамма.
