Чтобы определить, какой газ может соответствовать указанным условиям, воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
[ PV = nRT, ]
где:
- ( P ) — давление в паскалях,
- ( V ) — объем в кубических метрах,
- ( n ) — количество вещества в молях,
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К)),
- ( T ) — температура в кельвинах.
Сначала преобразуем все данные в соответствующие единицы:
- Давление: ( P = 1 , \text{МПа} = 1 \times 10^6 , \text{Па} )
- Объем: ( V = 1.6 , \text{л} = 1.6 \times 10^{-3} , \text{м}^3 )
- Температура: ( T = 112 , \text{°C} = 112 + 273.15 = 385.15 , \text{K} )
Теперь найдём количество вещества ( n ):
[
n = \frac{PV}{RT} = \frac{(1 \times 10^6) (1.6 \times 10^{-3})}{(8.314) (385.15)}.
]
Вычислим:
[
n \approx \frac{1600}{3208.24} \approx 0.498 , \text{моль}.
]
У нас есть 16 г газа, тогда молярная масса ( M ) рассчитывается как:
[
M = \frac{m}{n} = \frac{16 , \text{г}}{0.498 , \text{моль}} \approx 32.13 , \text{г/моль}.
]
Молярная масса примерно равна 32 г/моль. Это может соответствовать некоторым газам, наиболее известным из которых является кислород (O₂), чья молярная масса составляет 32 г/моль.
Следовательно, газ, удовлетворяющий указанным условиям, скорее всего, является кислородом (O₂).
