Чтобы рассчитать температуру газа, можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление газа (в паскалях),
- \( V \) — объём газа (в кубических метрах),
- \( n \) — количество молей газа,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)} \)),
- \( T \) — температура в кельвинах.
Сначала переведём давление из МПа в Па: \[ P = 0.05 \, \text{МПа} = 0.05 \times 10^6 \, \text{Па} = 50000 \, \text{Па} \]
Теперь переведём объём из литров в кубические метры: \[ V = 3 \, \text{л} = 3 \times 10^{-3} \, \text{м³} \]
Найдём количество молей газа \( n \): Масса газа \( m = 21 \, \text{г} = 0.021 \, \text{кг} \), Молярная масса \( M = 2 \, \text{г/моль} \).
Количество молей рассчитывается как:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{21 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 10.5 \, \text{моль} \]
Теперь подставим все известные значения в уравнение состояния идеального газа и решим его относительно температуры \( T \): \[ T = \frac{PV}{nR} = \frac{50000 \, \text{Па} \times 3 \times 10^{-3} \, \text{м³}}{10.5 \, \text{моль} \times 8.314 \, \text{Дж/(моль·К)}} \]
Рассчитаем: \[ T = \frac{150}{87.297} \approx 1.716 \, \text{К} \]
Переводим температуру в градусы Цельсия: \[ T_{\text{Ц}} = T - 273.15 \approx 1.716 - 273.15 \approx -271.434 \, \text{°C} \]
Таким образом, ответ (округленный до целых) составит: \[ \boxed{-271} \]