Какую температуру имеет кислород объемом 1 литр при давлении 5•10^6 Па, масса которого составляет 64 г и молярная масса кислорода равна 0,032 кг/моль? Решение: используя заданные данные и уравнение состояния идеального газа PV=nRT, можно определить температуру.
Подтвержденное решение:
PV = nRT
где:
P — давление (в паскалях)
V — объем (в литрах)
n — количество вещества (в молях)
R — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К))
T — температура (в Кельвинах)
Дано:
P = 5 * 10^6 Па (паскалей)
V = 1 л (литр = 0,001 м^3)
n = масса / молярная масса = 64 г / 0,032 кг/моль = 2000 моль (масса необходимо перевести в килограммы для правильных единиц измерения)
Подставим значения в уравнение:
(5 * 10^6 Па) * (0,001 м^3) = (2000 моль) * (8,31 Дж/(моль·К)) * T
Переведем паскали в Джоули, умножив на 1 Дж/(100 Па):
(5 * 10^6 Па) * (0,001 м^3) * (1 Дж/(100 Па)) = (2000 моль) * (8,31 Дж/(моль·К)) * T
(5000 Дж) = (2000 моль) * (8,31 Дж/(моль·К)) * T
Далее, делим обе стороны уравнения на величество (2000 моль) * (8,31 Дж/(моль·К)):
(5000 Дж) / ((2000 моль) * (8,31 Дж/(моль·К))) = T
Рассчитаем эту величину:
T = 0,301 Кельвина
Таким образом, температура кислорода равна приблизительно 0,301 Кельвина.