Для решения данной задачи используем уравнение состояния идеального газа:
\[ PV = nRT, \]
где:
- \( P \) — давление (в Паскалях),
- \( V \) — объем (в кубических метрах),
- \( n \) — количество молей газа,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная \( R = 8,31 \, \text{Дж/(моль·К)} \),
- \( T \) — абсолютная температура (в Кельвинах).
Сначала преобразуем температуру из Цельсия в Кельвины:
\[ T = 47 + 273,15 = 320,15 \, \text{К}. \]
Далее найдем количество молей метана, используя его массу и молярную массу:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{3 \, \text{кг}}{0,016 \, \text{кг/моль}} = 187,5 \, \text{моль}. \]
Теперь подставим известные значения в уравнение состояния газа. Давление \( P = 8 \times 10^6 \, \text{Па} \), так что можем записать:
\[ 8 \times 10^6 \cdot V = 187,5 \cdot 8,31 \cdot 320,15. \]
Вычислим правую часть уравнения:
\[ 187,5 \cdot 8,31 \cdot 320,15 \approx 4925406,97 \, \text{Дж}. \]
Теперь найдем объем \( V \):
\[ V = \frac{4925406,97}{8 \times 10^6} \approx 0,6156758675 \, \text{м}^3. \]
Таким образом, объем баллона составляет примерно:
\[ V \approx 0,62 \, \text{м}^3. \]
Если у вас возникнут дополнительные вопросы или потребуется помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!