Какой объём занимает 1 кг кислорода при температуре 273 К и давлении 8·10⁵ Па? Молярная масса M = 32·10⁻³ кг/моль.

Для решения задачи воспользуемся уравнением Менделеева — Клапейрона, которое описывает состояние идеального газа:

где:

• $p$ — давление газа;

• $V$ — объём газа;

• $\nu$ — количество вещества;

• $R=8{,}31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}$ — универсальная газовая постоянная;

• $T$ — абсолютная температура.

Дано:

Найти: $V$ — ?

Решение

1. Найдём количество вещества кислорода по формуле:

Подставим значения:

2. Выразим объём из уравнения Менделеева — Клапейрона:

3. Подставим известные значения:

Выполним вычисления:

4. Переведём результат в литры, учитывая, что $1\ \text{м}^3=1000\ \text{л}$:

Ответ:

Вывод: объём 1 кг кислорода при температуре 273 К и давлении $8\cdot10^5$ Па составляет приблизительно 0,0886 м³, или 88,6 литра.