Какова температура газа, если в сосуде объемом 8,31 м3 находится 20 моль кислорода при давлении 10 кПа?

Тема: Расчет температуры газа по уравнению состояния

Объяснение: Для решения этой задачи нам потребуется использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

PV = nRT

Где P - давление газа, V - объем сосуда, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа в Кельвинах.

Для начала, необходимо преобразовать давление в Паскали, так как универсальная газовая постоянная R имеет соответствующую размерность (8.31 Дж/(моль∙К)). Для этого умножим значение давления 10 кПа на 1000, получаем 10000 Па.

Затем продолжим преобразования, чтобы найти температуру. Мы можем сократить уравнение до следующего вида:

T = PV / (nR)

Подставим известные значения в уравнение:

T = (10000 Па) * (8,31 м3) / (20 моль * 8,31 Дж/(моль∙К))

Теперь произведем простые вычисления:

T = 4155 К

Таким образом, температура газа составляет 4155 Кельвинов.

Пример использования:
У вас есть газ в сосуде объемом 8,31 м3 при давлении 10 кПа. Сколько градусов по Кельвину составляет температура этого газа?

Совет:
Для решения задачи данного типа, убедитесь, что вы правильно преобразуете все единицы измерения в систему СИ (соответствующие размерности).

Упражнение:
В сосуде объемом 5 м3 содержится 10 моль водорода при давлении 20 кПа. Найдите температуру газа в Кельвинах, используя уравнение состояния идеального газа.