При какой температуре 4 м3 газа создаёт давление 150 кПа, если при нормальных условиях газ той же массы занимает 5 м3

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

pV = nRT,

где p - давление, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Из условия задачи известно, что при нормальных условиях (0°C, 1 атм) газ занимает 5 м³. Это значит, что при нормальных условиях у нас 1 моль газа занимает 22.4 литра (0.0224 м³), так как нормальные условия определены как 1 атм, 0°C.

Поэтому известно, что при нормальных условиях n = 5 / 0.0224 = 223.22 моль.

Поскольку 4 м³ газа занимает 150 кПа, то для него также можем вычислить количество вещества:

n = pV / RT = (150 10^3 4) / (8.31 * T),

где R = 8.31 Дж / (моль * К) - универсальная газовая постоянная.

Теперь можно приравнять найденное количество вещества газа при нормальных условиях и при текущих условиях:

223.22 = (150 10^3 4) / (8.31 * T).

Таким образом, находим температуру T:

T = (150 10^3 4) / (8.31 * 223.22) ≈ 270 К.

Итак, при температуре около 270 К 4 м³ газа будет создавать давление 150 кПа.