Чтобы найти объем баллона, в котором находится азот, можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление (Pa),
- \( V \) — объем (m³),
- \( n \) — количество вещества (моль),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (К).
Переведем данные в нужные единицы:
- Давление \( P = 770 \, кПа = 770000 \, Па \).
- Температура \( T = 20 \, °C = 20 + 273.15 = 293.15 \, K \).
Найдем количество вещества \( n \) (моль) из массы азота:
- Масса азота \( m = 442 \, г = 0.442 \, кг \).
- Молярная масса азота \( M = 28 \, г/моль = 0.028 \, кг/моль \).
- Рассчитаем количество молей: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{0.442}{0.028} \approx 15.7857 \, моль \].
Теперь подставим все значения в уравнение состояния идеального газа: \[ V = \frac{nRT}{P} \].
Подставим известные значения: \[ V = \frac{15.7857 \, моль \times 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \times 293.15 \, K}{770000 \, Па}. \]
Выполним вычисления: \[ V \approx \frac{15.7857 \times 8.31 \times 293.15}{770000} \approx \frac{38438.14}{770000} \approx 0.0499 \, м³. \]
Таким образом, объем баллона составляет примерно \( 0.0499 \, м³ \) или \( 49.9 \, литров \).