الأوزون هو غاز يتكون من ثلاث ذرات أكسجين. يلعب دورا مهما في الغلاف الجوي للأرض ، حيث يحمينا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشمس. ولكن ، إلى جانب هذه الوظيفة الوقائية ، يمكن أيضا استخدام الأوزون في العمليات الصناعية المختلفة. في هذه المقالة ، سننظر في كيفية العثور على الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في ظل الظروف العادية.
من أجل حل هذه المشكلة ، سنحتاج إلى بعض البيانات. أولا ، نحتاج إلى معرفة الكتلة المولية للأوزون. الكتلة المولية للأوزون حوالي 48 جم / مول. ثانيا ، سنحتاج إلى معرفة ثابت الغاز العالمي (ص) ، وهو حوالي 8.314 جول/(ك مول).
باستخدام هذه البيانات ، يمكننا استخدام معادلة حالة الغاز المثالي ، والتي تتم كتابتها على النحو التالي: بف = العلاج ببدائل النيكوتين ، أين ص هو ضغط الغاز ، الخامس هو حجمه ، ن هي كمية المادة (في المولات) ، ص هو ثابت الغاز العالمي ، ر هي درجة الحرارة في كلفن.
- ما هو حجم?
- المفاهيم الأساسية
- كيف يمكنني العثور على حجم?
- حجم الأوزون
- الظروف العادية
- كيف يمكنني العثور على كمية الأوزون?
ما هو حجم?
يمكن قياس الحجم بوحدات مختلفة مثل متر مكعب (م 3) ، لتر (لتر) أو جالون (جالون). غالبا ما يستخدم اللتر لقياس حجم السوائل والغازات ، وغالبا ما يستخدم المتر المكعب لقياس حجم المواد الصلبة.
يمكن حساب الحجم باستخدام صيغ مختلفة ، اعتمادا على شكل الجسم أو المادة. على سبيل المثال ، بالنسبة إلى خط متوازي مستطيل ، يمكن العثور على الحجم بضرب الطول في العرض والارتفاع. بالنسبة للكرة ، يمكن حساب الحجم باستخدام صيغة تتعلق بنصف القطر بالحجم.
وبالتالي ، فإن فهم مفهوم الحجم يساعدنا في تحديد مقدار المساحة التي يشغلها جسم أو مادة معينة. في هذا السياق ، من الضروري استخدام الصيغ والبيانات المناسبة لتحديد الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في الظروف العادية.
المفاهيم الأساسية
الظروف العادية ، أو الظروف القياسية ، هي الظروف التي يتم بموجبها إجراء قياسات الكميات الفيزيائية لمقارنة النتائج. بالنسبة للغازات ، يتم تعريف الظروف العادية على أنها درجة حرارة 0 C درجة مئوية وضغط 101.3 كيلو باسكال (أو 1 جو).
الأوزون هو جزيء يتكون من ثلاث ذرات أكسجين. يتكون الأوزون في الطبيعة في الستراتوسفير تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية وهو مهم لحماية الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. ومع ذلك ، فإن الأوزون ملوث خطير في الغلاف الجوي السفلي.
الكتلة هي كمية فيزيائية تميز كمية المادة أو الجسم. يقاس الوزن بالكيلوغرام (كجم).
وبالتالي ، للعثور على الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في ظل الظروف العادية ، من الضروري استخدام معادلة حالة الغاز ومراعاة كتلته المولية.
كيف يمكنني العثور على حجم?
الخامس = م / ع
أين الخامس هو الحجم ، م هي كتلة المادة ، و ص هي الكثافة.
على سبيل المثال ، إذا كان من المعروف أن كتلة الأوزون هي 96 كجم ، فمن الضروري العثور على حجمها في ظل الظروف العادية. تبلغ كثافة الأوزون في الظروف العادية حوالي 2144 كجم / م3. استبدال البيانات في الصيغة ، نحصل على:
الخامس = 96 كجم / 2144 كجم / م 3
الخامس V 44.78 م3
وبالتالي ، فإن الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في الظروف العادية يبلغ حوالي 44.78 م3.
حجم الأوزون
لحساب حجم الأوزون المستخدم في هذا المثال (96 كجم) ، نحتاج إلى معرفة كثافته في الظروف العادية — 2144 كجم/م3. باستخدام صيغة الحجم (ت = م / ف) ، حيث الخامس هو الحجم ، م هو الكتلة ، ص هو الكثافة ، يمكننا حساب حجم الأوزون.
الحساب:
- كتلة الأوزون: 96 كجم,
- كثافة الأوزون: 2144 كجم / م 3.
الخامس = 96 كجم / 2 ، 144 كجم/م 3 = 44.783 م 3
وبالتالي ، فإن الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في الظروف العادية يبلغ حوالي 44.783 م3.
الظروف العادية
في ظل الظروف العادية ، يعتبر حجم الغاز 22.4 لترا لكل 1 مول من الغاز. وبالتالي ، لإيجاد الحجم الذي يشغله 96 كجم من الأوزون في الظروف العادية ، من الضروري أولا تحويل كتلة الأوزون من كجم إلى مول ، ثم ضرب العدد الناتج من المولات في 22.4 لترا.
كيف يمكنني العثور على كمية الأوزون?
لحساب حجم الأوزون ، من الضروري معرفة الوزن الجزيئي للأوزون وكمية مادة الأوزون بالجرام. ثم يمكنك استخدام معادلة حالة الغاز المثالي لإيجاد الحجم:
ت = (م / م) * (ص / ر)
أين:
- الخامس هو حجم الأوزون
- م هي كتلة الأوزون (بالجرام)
- م هو الوزن الجزيئي للأوزون (بالجرام / مول)
- ص هو ثابت الغاز العالمي (0.0821 لتر * صراف آلي/(مول * ك))
- درجة حرارة تي (بالكلفن)
استبدل القيم المعروفة في المعادلة وحلها لإيجاد حجم الأوزون.
على سبيل المثال ، إذا كان لدينا 96 جم من الأوزون في الظروف العادية (درجة الحرارة حوالي 298 كلفن) ، فيمكننا حساب حجم الأوزون على النحو التالي:
| القيم المعروفة: | الحل: |
|---|---|
| م = 96 جم | كتلة الأوزون |
| م = 48 جم / مول | الوزن الجزيئي للأوزون |
| ص = 0.0821 لتر * صراف آلي / (مول * ك) | ثابت الغاز العالمي |
| ر = 298 ك | درجة الحرارة |
باستخدام العمليات الحسابية ، يمكننا إيجاد قيمة الخامس:
ت = (م / م) * (ص / ر)
ت = (96 جم / 48 جم / مول) * (0.0821 لتر * صراف آلي/(مول * ك) / 298 ك)