Кислород массой 10 г, находящийся при температуре 272 К и давлении 100 кПа, сжимают изотермически до объема 1,2 л. Определите давление кислорода после сжатия. Кислород считать двухатомным идеальным газом с молярной массой 32 г. (ответ 850 кПа)

m = 10 г = 0,01 кг.

T1 = 272 °К.

P1 = 100 кПа = 100000 Па.

V2 = 1,2 л = 0,0012 м^3.

R = 8,31 м^2 * кг/с^2 * °К * моль.

M = 0,032 кг/моль.

P2 - ?

При изотермическом сжатии справедлив газовый закон Бойля-Тариотта: P1 * V1 = P2 * V2.

P2 = P1 * V1/V2.

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона: P1 * V1 = m * R * T1/M и выразим из него первоначальный объем: V1 = m * R * T1/M * P1.

P2 = P1 * m * R * T1/V2 * M * P1 = m * R * T1/V2 * M.

P2 = 0,01 кг * 8,31 м^2 * кг/с^2 * °К * моль * 272 °К/0,0012 м^3 * 0,032 кг/моль = 588625 Па = 588 кПа.

Ответ: после сжатия давление кислорода стало P2 = 588625 Па.