Для решения задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Давайте разберем, как изменится давление в контейнере при охлаждении газа.

Шаг 1: Определим начальные условия.

• Объем контейнера: V = 22,4 л.
• Количество вещества: n1 = 1 моль (азот) и n2 = 1 моль (вода).
• Начальная температура: T1 = 273 °C = 273 + 273 = 546 K.

Шаг 2: Найдем общее количество вещества.

Общее количество вещества в контейнере: n = n1 + n2 = 1 + 1 = 2 моль.

Шаг 3: Используем уравнение состояния идеального газа.

Уравнение состояния идеального газа имеет вид:

P * V = n * R * T,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8,31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Шаг 4: Найдем начальное давление.

Подставим известные значения в уравнение:

P1 * 22,4 = 2 * 8,31 * 546.

Теперь найдем P1:

P1 = (2 * 8,31 * 546) / 22,4.

Шаг 5: Найдем новое давление после охлаждения.

Теперь, когда температура понижается до T2 = 273 K, мы можем найти новое давление P2:

P2 * 22,4 = 2 * 8,31 * 273.

Теперь найдем P2:

P2 = (2 * 8,31 * 273) / 22,4.

Шаг 6: Найдем отношение давлений.

Теперь мы можем найти, во сколько раз уменьшится давление:

Отношение давлений:

Uменьшение давления = P1 / P2.

Теперь подставим значения:

P1 = (2 * 8,31 * 546) / 22,4,

P2 = (2 * 8,31 * 273) / 22,4.

Таким образом:

Uменьшение давления = [(2 * 8,31 * 546) / 22,4] / [(2 * 8,31 * 273) / 22,4].

Сократив одинаковые части, мы получаем:

Uменьшение давления = 546 / 273 = 2.

Ответ: Давление уменьшится в 2 раза. Правильный ответ - A) 2.