Совет 1: Как вычислить объем кислорода

Кислород – важнейший для жизнедеятельности человека и всех живых организмов элемент таблицы Менделеева. Представляет собою газ, не имеющий цвета, вкуса и запаха, чуть более тяжелый, чем воздух. Химическая формула кислорода – O2. Сильнейший окислитель, уступающий по активности только фтору и хлору, реагирует с подавляющим большинством элементов, образуя оксиды. Широко используется в металлургии, химии, сельском хозяйстве, медицине, а также как компонент ракетного топлива (в качестве окислителя). Как же определить объем кислорода?
Инструкция
1
Предположим, вам известно количество молей кислорода (например, 5). Перед вами стоит вопрос: какой объем при нормальных условиях занимают эти 5 молей? Решение будет таким: при нормальных условиях объем 1 моля любого газа является постоянной величиной и равен примерно 22,4 литра. Следовательно, 5 молей кислорода при нормальных условиях займут объем 22,4*5 = 112 литров.
2
Ну а если вам известна масса кислорода? Предположим, 96 грамм. Какой объем они займут при нормальных условиях? Сначала узнайте, сколько молей кислорода содержится в 96 граммах этого вещества. Молярная масса кислорода (исходя из формулы О2) = 32 грамма/моль. Следовательно, 96 грамм – это 3 моля. Произведя умножение, получите следующий ответ: 22,4*3 = 67,2 литра.
3
А если вам надо определить объем кислорода при условиях, отличных от нормальных? Тут вам на помощь придет универсальное уравнение Менделеева-Клапейрона, описывающее состояние так называемого «идеального газа». Оно записывается в таком виде:

PV = RTM/m, где Р – давление газа в паскалях, V – его объем в литрах, R – универсальная газовая постоянная, T – температура газа в градусах Кельвина, М – масса газа, m – его молярная масса.
4
Преобразуя уравнение, получите:

V = RTM/mP.
5
Как видите, если у вас имеются необходимые для расчетов данные (температура, масса и давление кислорода), вычислить его объем очень просто. Поскольку значения R (8,31) и m (32) вам и так известны.

Совет 2: Как вычислить объём

Объем – это пространство, занимаемое телом. Рассчитать объем правильного предмета, у которого можно легко определить параметры (длину, ширину, высоту) несложно. Необходимо лишь перемножить найденные величины. Определить объем у произвольной фигуры гораздо сложнее.
Инструкция
1
Способ измерения объема предмета с помощью воды был отрыт греческим ученым Архимедом. Для определения объема любого тела необходимо взять емкость с жидкостью, лучше, если емкость будет прозрачная. На сосуд необходимо нанести шкалу деления и замерять объем, занимаемый водой. После этого в воду нужно погрузить тело, объем которого вы хотите узнать. Как только вода поднимется, вам необходимо отметить новый уровень. Разница в уровнях, полученных в результате измерений, и будет равна объему погруженного тела.
2
Кроме того, можно определить объем предмета путем измерения количества вытесненной им воды. Для этого в сосуд, доверху наполненный водой, необходимо погрузить тело. При этом вытесненную им воду нужно перелить в другую емкость и измерить объем, который и будет равняться искомому объему тела.
3
При нахождении объема полого тела также можно воспользоваться водой. Для этого нужно наполнить ею имеющийся предмет, а затем перелить воду в стакан, на который нанесена шкала деления. Измеряемый объем тела будет равен объему вмещенной в него воды.
4
Можно рассчитать объем любого тела, зная его плотность и массу. Для этого необходимо разделить массу имеющегося предмета на его плотность. Узнать плотность вещества, из которого сделан тот или иной предмет можно из справочных таблиц «Плотность твердых тел».
5
Для расчета некоторых фигур выведены математические формулы. Так, например, для нахождения объема цилиндра нужно знать его радиус и высоту. Объем цилиндра вы получите путем произведения числа «Пи» на квадрат радиуса и высоты тела (V=π*R2*H).
Источники:
  • как вычисляется объем

Совет 3: Как вычислить объем вещества

Объем - это количественная характеристика, указывающая, какое именно пространство занимает то или иное вещество (тело). В системе СИ объем измеряется в кубических метрах. Как же можно найти объем какого-нибудь вещества?
Инструкция
1
Проще всего – если вам известна точная масса этого вещества (М) и его плотность (ρ). Тогда объем находится в одно действие, по формуле:

V = M/ρ.
2
Можете воспользоваться методом, открытым еще в глубокой древности великим ученым Архимедом. Наверняка вам известна история, как сиракузский царь Гиерон, заподозрив своего ювелира в мошенничестве, приказал Архимеду определить, из чистого ли золота сделана его корона или же в сплав подмешаны дешевые примеси. Казалось бы, все просто: известна точная масса короны, известна плотность чистого золота. Но перед ученым встала задача: как определить объем короны, если она очень сложна по форме? Архимед блестяще решил ее, взвесив корону сначала в воздухе, а потом в воде.
3
Разница в весе – так называемая «выталкивающая сила», равная весу воды в объеме короны. Ну а зная плотность воды, определить объем несложно. Действуя по аналогии, можно определить объем любого твердого вещества, разумеется, если оно не растворяется в воде и тем более не вступает с ней в реакцию.
4
Если вы имеете дело с газом, находящимся при условиях, близких к нормальным, то определить его объем очень просто. Надо лишь запомнить, что один моль любого газа при таких условиях занимает объем, равный 22,4 литра. Далее можно производить вычисления, исходя из данных вам условий.
5
Например, надо определить, какой объем занимает 200 грамм чистого азота? Прежде всего вспомните формулу молекулы азота (N2) и атомный вес азота (14). Следовательно, молярный вес азота: 28 грамм/моль. То есть в 22,4 литра содержалось бы 28 грамм этого газа. А сколько будет его в 200 граммах? Вычислите: 200х28/22,4 = 250 грамм.
6
Ну, а как найти объем газа, если он находится не при нормальных условиях? Тут вам придет на помощь уравнение Менделеева-Клапейрона. Хоть оно выведено для модели «идеального газа», вы вполне можете им воспользоваться.
7
Зная такие необходимые вам параметры, как давление газа, его массу и температуру, вы вычислите объем по формуле:

V = MRT / mP, где R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31, m – молярная масса газа.
Полезный совет
Переведите все величины в одну систему, иначе получится бессмыслица.

Совет 4: Как вычислить давление

Даже приложив небольшое усилие, можно создать значительное давление. Все, что для этого необходимо - сконцентрировать это усилие на небольшой площади. И наоборот, если равномерно распределить по большой площади значительное усилие, давление получится сравнительно малым. Чтобы узнать, каким именно, придется провести расчет.
Инструкция
1
Переведите все исходные данные в единицы системы СИ: силу - в ньютоны, массу - в килограммы, площадь - в квадратные метры и т.п. Тогда давление после расчета будет выражено в паскалях.
2
В случае если в задаче приведена не сила, а масса груза, вычислите силу по следующей формуле:F=mg, где F - сила (Н), m - масса (кг), g - ускорение свободного падения, равное 9,80665 м/с².
3
Если в условиях вместо площади указаны геометрические параметры области, на которую оказывается давление, вначале рассчитайте площадь этой области. Например, для прямоугольника:S=ab, где S - площадь (м²), a - длина (м), b - ширина (м).Для круга:S=πR², где S - площадь (м²), π - число «пи», 3,1415926535 (безразмерная величина), R - радиус (м).
4
Чтобы узнать давление, поделите усилие на площадь:P=F/S, где P - давление (Па), F - сила (н), S - площадь (м²).
5
При необходимости переведите давление в производные единицы: килопаскали (1 кПа=1000 Па) или мегапаскали (1 МПа=1000000 Па).
6
Для перевода давления из паскалей в атмосферы или миллиметры ртутного столба воспользуйтесь следующими соотношениями: 1 атм=101325 Па=760 мм рт. ст.
7
В ходе подготовки сопроводительной документации к товарам, предназначенным для поставки на экспорт, может потребоваться выразить давление в фунтах на квадратный дюйм (PSI - pounds per square inch). В этом случае руководствуйтесь следующим соотношением: 1 PSI=6894,75729 Па.
Видео по теме
Источники:
  • как вычислить атмосферное давление
Полезный совет
Разумеется, кислород (как и любой другой газ) нельзя считать идеальным газом, поэтому уравнение Менделеева-Клапейрона, строго говоря, не совсем точно описывает его состояние. Однако если давление и температура газа не очень сильно отличаются от нормальных, его можно использовать при расчетах. Погрешность будет весьма незначительной.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше