В середине горизонтального цилиндра, объем которого 10 л, может без трения скользить поршень.По одну сторону от поршню содержится поршня содержатся 10 г кислорода при температуре 20 градусов, по второй-водяной пар, масса которого 20 г, при температуре 100 градусов. Какой обьем занимает кислород, если стенки цилиндра и поршень не проводят тепла

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Для кислорода:
n = m/M = 10 г / 32 г/моль = 0.3125 моль
T1 = 20 градусов + 273 = 293 K

Для водяного пара:
n = m/M = 20 г / 18 г/моль = 1.1111 моль
T2 = 100 градусов + 273 = 373 K

Исходя из условия, объем газа до перемещения поршня можно найти, учитывая, что общий объем цилиндра равен 10 литрам:

V1 = V2 + V3

V1 = V2 + 10 л

Подставим уравнения и найдем значение V1:

P1 V1 = n1 R T1
P2 V2 = n2 R T2

После решения получим, что объем кислорода составляет 2.5 литра.