В стальном баллоне емкостью 40 л при температуре 23C под давлением 2.0 МПа находится кислород. Определите массу кислорода в баллоне.

Исходные данные: V (объем баллона) = 40 л = 0,04 м^3; Т (абсолютная температура кислорода) = 300 К (27 ºС); Р (давление кислорода в баллоне) = 2 МПа = 2 * 10^6 Па.

Справочные данные: R (универс. газовая постоянная) = 8,31Дж/(моль*К)); М (молярная масса) = 0,032 кг/моль.

Массу кислорода в баллоне определим из уравнения Менделеева — Клапейрона:

Р * V = (m / M) * R * T.

m = Р * V * М / (R * T).

Выполним расчет:

m = 2 * 10^6 * 0,04 * 0,032 / (8,31 * 300) ≈ 1 кг.

Ответ: Масса кислорода равна 1 кг.