1800-luvulla kehitetyn varhaisen happilaitteen pullon tilavuus on 7,8 litraa, ja se kestää 15 baarin paineen. Lämpötilan oletetaan olevan korkeimmillaan noin 38 °C.

1. Kuinka monta moolia happea pulloon voidaan pakata?
2. Kuinka suuri on tämän hapen massa?

Ratkaisu

a. Kirjataan lähtöarvot
[[$ p=15 \text{ bar}, \ T=311{,}15 \text{ K}, \ R= 0{,}08314\ \dfrac{\text{ bar}\cdot \text{dm}^3}{\text{mol}\cdot \text{K}}, M=2\cdot 16{,}00 \text{ g/mol}=32{,}00 \text{ g/mol}, \ V=7{,}8 \text{ dm}^3 $]]​
​

Lasketaan typpikaasun ainemäärä yleisellä ideaalikaasun tilanyhtälöllä.

[[$ \begin{align} pV&=nRT \qquad &&||:RT \\ n&=\dfrac{pV}{RT} \\ n&=\dfrac{15 \text{ bar} \cdot 7{,}8 \text{ dm}^3}{0{,}08314\ \dfrac{\text{ bar}\cdot \text{dm}^3}{\text{mol}\cdot \text{K}}\cdot 311{,}15 \text{ K}} \\ n&=4{,}5227\ldots \text{ mol} \approx 4{,}5 \text{ mol} \end{align} $]]​

Happea voidaan pakata noin 4,5 moolia.

b. Lasketaan moolimäärää vastaavan hapen massa.
[[$ \begin{align} n&=\dfrac{m}{M} \qquad &&||\cdot M \\ m&=nM \\ m&=4{,}5227 \text{ mol} \cdot 32{,}00 \text{ g/mol} \\ m&=144{,}72 \ldots \text{ g} \approx 140 \text{ g} \end{align} $]]​​

Vastaus: 4,5 moolia happikaasua, jonka massa on noin 140 grammaa.