Кислород имеет химическую формулу O2 и молекулярную массу 32 г / моль. Жидкий кислород имеет медицинское и научное применение и является удобной формой для хранения этого соединения. Жидкое соединение примерно в 1000 раз плотнее газообразного кислорода. Объем газообразного кислорода зависит от температуры, давления, а также от массы соединения. В качестве примера рассчитайте объем газообразного кислорода при 20 градусах Цельсия и давление в одну атмосферу (атм), которое получается при испарении 70 литров (л) жидкого кислорода.
Умножьте объем (в литрах) жидкого кислорода на 1000, чтобы преобразовать его в миллилитры (мл). В нашем примере 70 л будут преобразованы в 70000 мл.
Умножьте объем жидкого кислорода на его плотность, 1,14 г / мл, чтобы рассчитать массу соединения. В нашем примере масса кислорода составляет 70000 мл x 1,14 г / мл или 79 800 г.
Разделите массу кислорода на его молекулярную массу, чтобы рассчитать количество молей. В нашем примере количество кислорода составляет 79 800 г / 32 г / моль = 2493,75 моль.
Переведите температуру в градусах Цельсия в Кельвин (К), добавив значение «273,15». В этом примере температура составляет 20 + 273,15 = 293,15 К.
Умножьте давление в атм на коэффициент «101,325», чтобы преобразовать давление в единицу СИ, Паскаль (Па). В нашем примере Давление = 101,325 x 1 атм = 101,325 Па.
Округлите молярную газовую постоянную R до четвертой цифры, чтобы получить 8,3145 Дж / моль х К. Обратите внимание, что эта константа указана в Международной системе единиц (СИ). «J» означает джоуль, единицу энергии.
Рассчитайте объем (в кубических метрах) газообразного кислорода, используя закон идеального газа: умножьте количество кислорода (в молях) на температуру и молярную газовую постоянную, а затем разделите продукт на давление. В нашем примере, Объем = 2493,75 (моль) х 8,3145 (Дж / моль х К) х 293,15 (К) / 101,325 (Па) = 59,99 кубических метров или 59 990 л.