В двух резиновых шариках при одинаковых условиях находятся газы: в одном – кислород массой 3,2 г, в...

Для того чтобы определить, объем какого шарика больше, нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

[ PV = nRT ]

где:

• ( P ) – давление,
• ( V ) – объем,
• ( n ) – количество вещества (в молях),
• ( R ) – универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
• ( T ) – температура в Кельвинах.

Так как условия одинаковые для обоих газов, ( P ), ( R ), и ( T ) будут одинаковыми. Следовательно, объем газа будет пропорционален количеству вещества ( n ).

Рассчитаем количество вещества ( n ) для кислорода и углекислого газа.

1. Для кислорода (O₂):

Молярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль.

Масса кислорода: 3,2 г.

Количество вещества ( n ) можно найти по формуле:

[ n = \frac{m}{M} ]

где:

• ( m ) – масса,
• ( M ) – молярная масса.

Подставляем значения:

[ n_{\text{O}_2} = \frac{3,2 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль} ]

1. Для углекислого газа (CO₂):

Количество вещества углекислого газа дано: 0,05 моль.

Теперь сравним количества вещества:

• Кислород: 0,1 моль
• Углекислый газ: 0,05 моль

Поскольку объем газа пропорционален количеству вещества при одинаковых условиях, объем кислорода будет больше, так как 0,1 моль > 0,05 моль.

Ответ: объем шарика с кислородом больше.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Из условия задачи известно, что в первом шарике находится кислород массой 3,2 г. Найдем количество вещества кислорода: m = 3,2 г Mm (молярная масса кислорода) = 16 г/моль

n = m / Mm n = 3,2 г / 16 г/моль n = 0,2 моль

Теперь найдем объем первого шарика, используя уравнение состояния идеального газа: V = nRT / P Поскольку условия задачи указывают, что условия одинаковы для обоих шариков, то P, R и T одинаковы для обоих шариков. Поэтому объем шарика пропорционален количеству вещества газа в нем.

Таким образом, объем первого шарика, в котором находится кислород массой 3,2 г, равен объему второго шарика, в котором находится углекислый газ количеством вещества 0,05 моль.

Объем шарика с углекислым газом больше. Рассчитаем:

Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль Молярная масса углекислого газа (CO2) = 44 г/моль

Объем шарика с кислородом: n = m/M = 3,2 г / 32 г/моль = 0,1 моль

Объем шарика с углекислым газом: n = 0,05 моль

Так как количество вещества одинаково, можно сказать, что объемы шариков также одинаковы.