Для нахождения температуры \( T \) газа можно использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается как:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление (Па),
- \( V \) — объем (м³),
- \( n \) — количество вещества (моль),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (приблизительно \( 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура (К).
- Сначала нужно определить количество вещества \( n \) в моль. Для кислорода \( O_2 \) молярная масса составляет приблизительно \( 32 \, \text{г/моль} = 0.032 \, \text{кг/моль} \).
Рассчитаем количество вещества:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{1.6 \times 10^{-2} \, \text{кг}}{0.032 \, \text{кг/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
- Теперь подставим известные значения в уравнение состояния:
\[ P = 10^6 \, \text{Па}, \quad V = 1.6 \times 10^{-3} \, \text{м}^3, \quad n = 0.5 \, \text{моль}, \quad R = 8.31 \, \text{Дж/(моль·К)} \]
- Подставим значения в уравнение:
\[ 10^6 \times 1.6 \times 10^{-3} = 0.5 \times 8.31 \times T \]
- Упростим уравнение:
\[ 1600 = 4.155 \times T \]
- Найдем температуру \( T \):
\[ T = \frac{1600}{4.155} \approx 385.3 \, \text{К} \]
Итак, температура кислорода составляет приблизительно \( 385.3 \, \text{К} \).