4. Определите массу кислорода, который можно хранить при температуре t₂ = 27 °C в баллоне, имеющем пятикратный запас прочности, если при испытании такой же баллон с азотом массой m₁ = 1,60 г разорвался при температуре t₁ = 527 °C. Пятикратный запас прочности означает, что давление в баллоне не должно превышать 1/5 давления, при котором баллон разрушается.

Объём баллона постоянен, поэтому для идеального газа \(p\sim mT/M\).

При испытании азота температура была:

\[T_1=527+273=800\ \text{К}.\]

Рабочее давление должно быть в 5 раз меньше давления разрушения. Для кислорода при температуре \(T_2=27+273=300\) К:

\[\frac{p_2}{p_{\text{разр}}}=\frac{1}{5}.\]

Сравнивая давления в одном и том же баллоне:

\[\frac{m_2T_2/M_{O_2}}{m_1T_1/M_{N_2}}=\frac{1}{5}.\]

Следовательно:

\[m_2=\frac{m_1T_1M_{O_2}}{5T_2M_{N_2}}.\]

Так как \(M_{O_2}=32\) г/моль, \(M_{N_2}=28\) г/моль:

\[m_2=\frac{1.60\cdot800\cdot32}{5\cdot300\cdot28}\approx0.975\ \text{г}.\]

Ответ: примерно 0,98 г кислорода.