Intr-un cilindru de 10 litri se introduc prin comprimare 350 litri oxigen ( conditii normale ) . Care este presiunea din interiorul cilindrului la 20 de grade celsius ?
Se utilizează ecuația de stare a gazelor: [tex]p\ \cdot\ V=n\ \cdot\ R\ \cdot\ T[/tex] , unde:
p - presiunea de O₂ din cilindru
V - volumul cilindrului
n - nr. de moli de O₂ comprimat
R - constanta ideală a gazelor (R=0.082 atm*dm³/mol*K)
T - temperatura absolută (măsurată în grade Kelvin)
Se cunosc: V(cilindru) = 10L
V(O₂) = 350L
t = 20°C
Se cere: p(O₂) = ? atm
Rezolvare:
- se efectuează transformarea din grade Celsius în grade Kelvin:
T (K) = t (°C) + 273.15 = 20 + 273.15 = 293.15 (≈ 293 K)
- se determină nr. de moli de O₂ conținuți în cei 350L:
[tex]n=\frac{V}{V_M}=\frac{V}{22.4\ L/mol}=\frac{350\ {\not}L}{22.4\ {\not}L/mol}=15.625\ mol[/tex]
- se înlocuiesc valorile obținute și cele date în enunț în ecuația de stare și se determină presiunea O₂ supus comprimării:
[tex]p\ \cdot\ V=n\ \cdot\ R\ \cdot\ T\\\implies p=\frac{n\ \cdot\ R\ \cdot\ T}{V}=\frac{15.625\ {\not}mol\ \cdot\ 0.082\ \frac{atm\ \cdot\ {\not}dm^3}{{\not}mol\ \cdot\ {\not}K}\ \cdot\ 293\ {\not}K}{10\ {\not}dm^3}=37.54\ atm[/tex]
Obs.: se ia în considerare faptul că 1L = 1dm³ (!)
Așadar, presiunea O₂ comprimat în cilindru, la temperatura de 20°C este de 37.54 atm.
Mult succes!
