Чтобы найти температуру газа, можно использовать уравнение состояния газа идеального газа:
[ PV = nRT ]
Где:
- ( P ) — давление (в Паскалях)
- ( V ) — объем газа (в м³)
- ( n ) — количество вещества (в молях)
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
- ( T ) — температура (в Кельвинах)
Дано:
- Давление ( P = 0.07 , \text{МПа} = 0.07 \times 10^6 , \text{Па} = 70000 , \text{Па} )
- Объем ( V = 5 , \text{л} = 0.005 , \text{м}^3 )
- Масса газа ( m = 22 , \text{г} = 0.022 , \text{кг} )
- Молярная масса ( M = 28 , \text{г/моль} = 0.028 , \text{кг/моль} )
Сначала найдем количество вещества ( n ):
[ n = \frac{m}{M} = \frac{0.022 , \text{кг}}{0.028 , \text{кг/моль}} \approx 0.7857 , \text{моль} ]
Теперь подставим известные значения в уравнение состояния газа и найдём температуру ( T ):
[ 70000 , \text{Па} \times 0.005 , \text{м}^3 = 0.7857 , \text{моль} \times 8.314 , \text{Дж/(моль \cdot К)} \times T ]
[ 350 , \text{Дж} = 0.7857 \times 8.314 \times T ]
Теперь решим это уравнение для ( T ):
[ T = \frac{350}{0.7857 \times 8.314} \approx 52.93 , \text{К} ]
Округляя до целых, получаем:
Ответ: 53 К.