Для решения этой задачи можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
\[ PV = nRT, \]
где:
- \( P \) — давление газа (Па),
- \( V \) — объем газа (м³),
- \( n \) — количество вещества (моль),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (примерно \( 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура газа (К).
Переведем объем из литров в кубические метры: \[ V = 10 \, \text{л} = 10 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 = 0.01 \, \text{м}^3. \]
Найдем количество вещества \( n \) (в молях). Молярная масса гелия составляет примерно \( 4 \, \text{г/моль} \): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{10 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 2.5 \, \text{моль}. \]
Подставляем известные значения в уравнение состояния идеального газа: \[ P = 1.5 \times 10^5 \, \text{Па}, \] \[ V = 0.01 \, \text{м}^3, \] \[ n = 2.5 \, \text{моль}, \] \[ R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)}. \]
Запишем уравнение состояния: \[ 1.5 \times 10^5 \times 0.01 = 2.5 \times 8.31 \times T. \]
Вычислим: \[ 1500 = 20.775 \times T. \]
Найдем температуру: \[ T = \frac{1500}{20.775} \approx 72.2 \, \text{К}. \]
Таким образом, температура газа составляет примерно 72.2 К.
