2.39. Какое давление создают 40 л кислорода при температуре 103 °C, если при нормальных условиях эта же масса газа занимает объём 13,65 л? Чему равна масса газа?

При нормальных условиях принимаем \(p_0=101.3\) кПа и \(T_0=273\) К. Переведём температуру: \(T=103+273=376\) К.

Для неизменной массы газа:

\(\frac{p_0V_0}{T_0}=\frac{pV}{T}\).

Отсюда давление:

\(p=\frac{p_0V_0T}{T_0V}=\frac{101.3\cdot13.65\cdot376}{273\cdot40}\approx52.4\) кПа.

Найдём количество вещества кислорода при нормальных условиях, используя молярный объём 22,4 л/моль:

\(n=\frac{13.65}{22.4}\approx0.609\) моль.

Молярная масса кислорода \(O_2\) равна 32 г/моль, поэтому:

\(m=nM\approx0.609\cdot32\approx19.5\) г.

Ответ: давление примерно 52,4 кПа; масса кислорода примерно 19,5 г.