В закрытом сосуде объемом 1,3 м3 находится смесь газов 20г (О2) и 15 г (Н2), которые создают давление на стенки сосуда 150Па. Какова температура системы? Молярная масса атома кислорода 16 г/моль, молярная масса атома водорода 1 г/моль.

Физика 10 класс Газовые законы физика газ давление температура закон Бойля уравнение состояния молярная масса смесь газов закрытый сосуд Идеальный газ Новый

Привет! Давай разберемся с этой задачей шаг за шагом.

Сначала нам нужно найти количество вещества (моль) для каждого газа. Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n - количество вещества в молях,
• m - масса газа,
• M - молярная масса газа.

Теперь найдем количество моль для кислорода (O2):

• Масса O2 = 20 г.
• Молярная масса O2 = 2 * 16 г/моль = 32 г/моль.
• n(O2) = 20 г / 32 г/моль = 0,625 моль.

Теперь для водорода (H2):

• Масса H2 = 15 г.
• Молярная масса H2 = 2 * 1 г/моль = 2 г/моль.
• n(H2) = 15 г / 2 г/моль = 7,5 моль.

Теперь найдем общее количество моль в смеси:

• n(total) = n(O2) + n(H2) = 0,625 моль + 7,5 моль = 8,125 моль.

Теперь можем использовать уравнение состояния идеального газа:

P * V = n * R * T

где:

• P - давление (150 Па),
• V - объем (1,3 м³),
• n - общее количество моль (8,125 моль),
• R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·К)),
• T - температура в Кельвинах.

Теперь подставим все известные значения в уравнение и найдем температуру:

150 Па * 1,3 м³ = 8,125 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * T

Сначала вычислим левую часть:

• 150 * 1,3 = 195 Дж.

Теперь у нас есть:

195 = 8,125 * 8,31 * T

Теперь найдем произведение:

• 8,125 * 8,31 ≈ 67,5.

Итак, у нас есть:

195 = 67,5 * T

Теперь выразим T:

T = 195 / 67,5 ≈ 2,89 К.

Но это очень низкая температура, и, скорее всего, мы должны перевести её в Цельсии. Чтобы перевести К в Цельсии, нужно вычесть 273:

T(Цельсий) ≈ 2,89 - 273 ≈ -270,11 °C.

Так что в итоге, температура системы примерно -270 °C. Надеюсь, это поможет! Если есть вопросы, не стесняйся спрашивать!