дано:
Объем газометра V = 7,4 л = 0,0074 м³
Температура T = 23 °C = 296 K (по шкале Кельвина)
Общее давление P_total = 104,1 кПа = 104100 Па
Давление насыщенного водяного пара P_h2o = 2,8 кПа = 2800 Па
найти:
Объем кислорода при нормальных условиях (P_норм = 101,325 кПа, T_норм = 273 K).
решение:
Сначала найдем парциальное давление кислорода P_O2 в газометре:
P_O2 = P_total - P_h2o
P_O2 = 104100 Па - 2800 Па
P_O2 = 101300 Па
Теперь используем закон Бойля-Мариотта для того, чтобы найти объем кислорода при нормальных условиях. Объем газа изменяется пропорционально давлению при постоянной температуре:
V_O2 * P_O2 = V_n * P_n
где V_n — искомый объем кислорода при нормальных условиях, P_n — нормальное давление.
Подставим известные значения и решим уравнение относительно V_n:
V_O2 * P_O2 / P_n = V_n
где V_O2 = 0,0074 м³, P_O2 = 101300 Па, P_n = 101325 Па.
Таким образом:
V_n = V_O2 * P_O2 / P_n
V_n = 0,0074 м³ * 101300 Па / 101325 Па
V_n ≈ 0,0074 м³ * 0,9998
V_n ≈ 0,007399 м³
Переведем объем в литры:
V_n ≈ 7,399 л
ответ:
Кислород, находящийся в газометре, займет при нормальных условиях примерно 7,40 л.