Чтобы определить количество вещества, содержащееся в газе, можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет форму:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление (в Паскалях),
- \( V \) — объем (в кубических метрах),
- \( n \) — количество вещества (в молях),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (примерно \( 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (в Кельвинах).
Сначала переведем данные в подходящие единицы:
- Давление: \( P = 600 \, \text{кПа} = 600000 \, \text{Па} \).
- Объем: \( V = 20 \, \text{литров} = 0.02 \, \text{м}^3 \) (1 литр = 0.001 м³).
- Температура: \( T = 27 \, \text{°C} = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K} \).
Теперь подставим эти значения в уравнение:
\[ 600000 \times 0.02 = n \times 8.314 \times 300.15 \]
Выражаем \( n \):
\[ n = \frac{600000 \times 0.02}{8.314 \times 300.15} \]
Рассчитаем:
- Сначала найдем числитель: \( 600000 \times 0.02 = 12000 \, \text{Па·м}^3 \).
- Теперь найдем знаменатель: \( 8.314 \times 300.15 \approx 2497.73 \, \text{Дж/(моль·К)} \).
- Затем разделим:
\[ n \approx \frac{12000}{2497.73} \approx 4.81 \, \text{моль} \].
Таким образом, количество вещества в газе при заданных условиях равно примерно \( 4.81 \, \text{моль} \).