- Краткое описание химических свойств и плотность кислорода
- В сосуде под давлением 8 мпа содержится кислород, плотность которого 100 кг/м3. считая газ реальным, определить его температуру и сравнить с температурой идеального газа при тех же условиях.
- Давление кислорода р = 7 мпа, плотность — р = 100
- Задача #8343: давление p кислорода равно 7 мпа, его плотность ρ=100 (условие) — студизба
- Определить плотность кислорода при давлении 1,2 * 10^ 5 па, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 1,41 * 10^3 м/с решение — знания.site
- Определить плотность кислорода при давлении 1.3*10^5 па, если средняя квадратичная скорость
- Определить плотность кислорода, находящегося под давлением 2*10^5 па, если средняя кинетическая … —
- Плотность кислорода и другие его физические свойства
- Примеры решения задач
- Распространенность кислорода в природе
Краткое описание химических свойств и плотность кислорода
Кислород образует соединения со всеми химическими элементами, кроме гелия, неона и аргона. С большинством элементов он взаимодействует непосредственно (кроме галогенов, золота и платины). Скорость взаимодействия кислорода как с простыми, так и со сложными веществами зависит от природы вещества и от температуры.
Некоторые вещества, например оксид азота (II), гемоглобин крови, уже при комнатной температуре соединяются с кислородом воздуха со значительной скоростью. Многие реакции окисления ускоряются катализаторами. Например, в присутствии дисперсной платины смесь водорода с кислородом воспламеняется при комнатной температуре.
O2 2H2 = 2H2O (550oС, сгорание H2в O2);
O2 F2 = O2F2 (-183oС, электрический разряд);
O2 N2↔2NO (электрический разряд);
O2 S = SO2 (сгорание на воздухе);
5O2 4P = P4O10 (сгорание на воздухе);
O2 C = CO2 (600-700oС, сжигание на воздухе);
O2 2Na = Na2O2 (сжигание на воздухе);
O2 2Mg = 2MgO (сгорание на воздухе);
3O2 4Al = 2Al2O3 (сгорание на воздухе).
Горение в чистом кислороде происходит гораздо энергичнее, чем в воздухе. Хотя при этом выделяется такое же количество теплоты, как и при горении в воздухе, но процесс протекает быстрее и выделяющаяся теплота не тратится на нагревание азота воздуха; поэтому температура горения в кислороде значительно выше, чем в воздухе.
В сосуде под давлением 8 мпа содержится кислород, плотность которого 100 кг/м3. считая газ реальным, определить его температуру и сравнить с температурой идеального газа при тех же условиях.
Идея нашего сайта — развиваться в направлении помощи ученикам школ и студентам.
Мы размещаем задачи и решения к ним. Новые задачи, которые недавно добавляются на наш сайт,
временно могут не содержать решения, но очень скоро решение появится, т.к. администраторы следят
за этим. И если сегодня вы попали на наш сайт и не нашли решения, то
завтра уже к этой задаче может появится решение, а также и ко многим другим задачам. основной поток посетителей к нам — это
из поисковых систем при наборе запроса, содержащего условие задачи
Давление кислорода р = 7 мпа, плотность — р = 100
Чтобы определить, какое число в 1,2 раза меньше 12,24, необходимо:
12,
Задача #8343: давление p кислорода равно 7 мпа, его плотность ρ=100 (условие) — студизба
Определить плотность кислорода при давлении 1,2 * 10^ 5 па, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 1,41 * 10^3 м/с решение — знания.site
Дано:
p = 1.2 * 10^5 Па
vкв = 1.41 *10^3 м/c
M = 0.032
найти q
Решение:
q=n*m0, где m0 — масса одной молекулы вещества, n — концентрация молекул.
m0 = M/N = 5.3 * 10^-26
n находится через формулу p=2/3 * n * E
E = vкв*m0 / 2
Отсюда — n=3*p / 2*E =3.4 * 10^24
q = n * m0 = ( 3.4 * 10^24) * ( 5.3 * 10^-26) = 0.18 кг/м^3
Определить плотность кислорода при давлении 1.3*10^5 па, если средняя квадратичная скорость
Определить плотность кислорода при давлении 1.3*10^5 Па, если средняя квадратичная скорость его молекул равна 1.4*10^3 м/с?
P=1/3*плотность*v^2
плотность =3P/v^2=0.2 кг/м^3
По формуле связывающую плотность и давление ( P = frac{1}{3}*p*v^2_{cp} ), где P — давление (Па), ( v_{cp} ) — средняя квадратичная скорость (м/с), р — плотность (кг/м³).
Из данной формулы выражаем плотность (р):
( p = frac{3*P}{v^2_{cp}} ). Подвставляем чмсленные данные и вычисляем:
( p= frac{3*1,3*10^5}{(1,4*10^3)^2}approx 0,2(kg/metr^3). )
Определить плотность кислорода, находящегося под давлением 2*10^5 па, если средняя кинетическая … —
Кинетическая энергия:
<E> = 3*k*T/2
Отсюда:
T=2*<E>/(3*k) = 580 K
(Здесь k=1,38*10⁻²³ Дж/(К·моль) — постоянная Больцмана)
Уравнение Клапейрона-Менделеева:
p*V=m*R*T/M
p = ρ*R*T/M
ρ=p*M/(R*T) = 2*10⁵*32*10⁻³/(8,31*580)= 1,33 кг/м³
Плотность кислорода и другие его физические свойства
Кислород растворяется в воде, хотя и в небольших количествах: 100 объемов воды при 0oC растворяют 4,9, а при 20oC – 3,1 объема кислорода. Важнейшие константы кислорода представлены в таблице ниже:
Таблица 1. Физические свойства и плотность кислорода.
Плотность, кг/м3 | 1,42987 – газ 1141 – жидкость |
Температура плавления, oС | -218,35 |
Температура кипения, oС | -182,96 |
Энергия ионизации атома, эВ | 9,32 |
Относительная электроотрицательность | 1,51 |
Радиус атома, нм | 112 |
Кислород образует двухатомные молекулы, характеризующиеся высокой прочностью: стандартная энтальпия атомизации кислорода равна 498 кДж/моль. При комнатной температуре его диссоциация на атомы ничтожна; лишь при 1500oC она становится заметной.
Твердый кислород синего цвета, а жидкий – голубого. Окраска обусловлена взаимным влиянием молекул.
Известны три аллотропные формы кислорода: кислород O2, озон O3 и крайне неустойчивый тетракислород O4.
Примеры решения задач
1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА
1.1Параметры состояния тела
Примеры решения задач
1.Давлениевоздухапортутномубарометруравно770мм при0°С.Выразитьэто
давление в барах и Па.
Решение
1мм рт. ст. = 133,3 Па, 770 мм рт. ст. =102700 Па = 1,027 бар.
2. Определить абсолютное давление пара в котле, если манометрпоказывает Р= 1,3
бар, а атмосферное давление по ртутному барометру составляет 680 мм при t = 25° С.
Решение
Показание барометра получено при температуреt = 25°С. Это показание
необходимо привести к 0 ºС по уравнению (5):
Р
о
= Р
t
(1 — 0,000172 t) = 680 · 0,9957 = 677,1 мм рт. ст.
Абсолютное давление пара в котле по формуле (3) равно
Р
абс
= 130000 677,1 * 133,3 = 0,22 МПа.
3.ДавлениевпаровомкотлеР=0,4барприбарометрическомдавлении725ммрт.
ст.Чему будетравно избыточное давлениев котле, если показаниебарометра повысится до
785 ммрт.ст.,асостояниепаравкотлеостанетсяпрежним?Барометрическоедавление
приведено к 0 °С.
Решение
Абсолютное давление в котле
Р
абс
= 400000 725 * 133,3 = 136642 Па
Избыточное давление при показании барометра 785 мм рт. ст.
Р
изб
= 136642 – 785 * 133,3 = 32000 Па.
4. Ртутный вакуумметр, присоединенный к сосуду, показывает разрежение 420 мм при
температуре ртути в вакуумметре t = 20 °С. Давление атмосферы по ртутному барометру 768
мм при температуре t = 18 °С. Определить абсолютное давление в сосуде.
Решение
Приводимпоказаниявакуумметраибарометрактемпературертути0°С(уравнение
5):
Р
вак
= 420 (1—0,000172 * 20) = 418,5 мм рт. ст.
Р
атм
= 768 (1—0,000172 * 18) = 765,6 мм рт. ст.
Абсолютное давление в сосуде по формуле (4)
Рабс = 765,6 – 418,5 = 347,1 мм рт. ст. = 46,3 кПа.
5.Водянойпарперегретна45°С.Чемусоответствуетэтотперегревпотермометру
Фаренгейта?
Решение
Припереводеразноститемператур,выраженнойградусамишкалыЦельсия,в
градусыФаренгейтаинаоборотнадоисходитьтолькоизценыделениятогоидругого
термометров. Поэтому формула (8) принимает следующий вид:
Распространенность кислорода в природе
Кислород является самым распространенным элементом земной коры. В атмосфере его находится около 23% (масс.), в составе воды – около 89%, в человеческом организме – около 65%, в песке содержится 53% кислорода, в глине – 56% и т.д. Если подсчитать его количество в воздухе (атмосфере), воде (гидросфере) и доступной непосредственному химическому исследованию части твердой земной коры (литосфере), то окажется, что на долю кислорода приходится примерно 50% их общей массы.
В связанном состоянии кислород входит в состав почти всех окружающих нас веществ. Так, например, вода, песок, многие горные породы и минералы, встречающиеся в земной коре, содержат кислород. Кислород является составной частью многих органических соединений, например белков, жиров и углеводов, имеющих исключительно большое значение в жизни растений, животных и человека.