В баллоне емкостью 20л находится кислород при температуре 16 ºС под д авлением 10^7 Па .Какой объем...

При нормальных условиях (температура 0 ºC и давление 10^5 Па) объем кислорода будет равен 22,4 л.

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление (в Па), V - объем (в м³), n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура (в К).

Для начала переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины:

T = 16 ºC + 273 = 289 K

Теперь найдем количество вещества кислорода в баллоне:

n = PV / RT = (10^7 Па 20 л) / (8.31 Дж/(моль·К) 289 K) ≈ 861 моль

Теперь найдем объем кислорода при нормальных условиях (температура 0 ºC и давление 1 атм):

P = 1 атм = 1.013 * 10^5 Па T = 0 ºC + 273 = 273 K

V' = nRT' / P = (861 моль 8.31 Дж/(моль·К) 273 K) / (1.013 * 10^5 Па) ≈ 18520 л

Ответ: Кислород, находящийся в баллоне объемом 20 л при температуре 16 ºC и давлении 10^7 Па, займет объем примерно 18520 л при нормальных условиях.

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Нормальными условиями считаются температура 0 ºC (или 273.15 K) и давление 101325 Па (1 атмосфера).

1. Дано:

   • Начальный объем ( V_1 = 20 ) л = 0.02 м³.
   • Начальная температура ( T_1 = 16 ) ºC = 289.15 K.
   • Начальное давление ( P_1 = 10^7 ) Па.
   • Нормальная температура ( T_2 = 0 ) ºC = 273.15 K.
   • Нормальное давление ( P_2 = 101325 ) Па.

2. Уравнение состояния идеального газа:

   [ \frac{P_1 \cdot V_1}{T_1} = \frac{P_2 \cdot V_2}{T_2} ]

   Нам нужно найти ( V_2 ).

3. Решение уравнения для ( V_2 ):

   [ V_2 = \frac{P_1 \cdot V_1 \cdot T_2}{T_1 \cdot P_2} ]

   Подставим известные значения:

   [ V_2 = \frac{10^7 \, \text{Па} \times 0.02 \, \text{м}^3 \times 273.15 \, \text{K}}{289.15 \, \text{K} \times 101325 \, \text{Па}} ]

   1. Вычисления:

   [ V_2 = \frac{10^7 \times 0.02 \times 273.15}{289.15 \times 101325} ]

   [ V_2 = \frac{5463000}{29280047.75} ]

   [ V_2 \approx 0.1865 \, \text{м}^3 ]

   Переведем объем в литры:

   [ V_2 \approx 186.5 \, \text{л} ]

Таким образом, при нормальных условиях газ займет объем приблизительно 186.5 литров.