Какова температура газа в баллоне объемом V=25.6 л, в котором находится азот массой м=1,04 кг при давлении р = 3,5*10^6 Па?

Физика 11 класс Газовые законы температура газа баллон объемом 25.6 л азот масса 1.04 кг давление 3.5*10^6 Па физика 11 класс Новый

Чтобы найти температуру газа в баллоне, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

Где:

• P - давление газа (Па),
• V - объем газа (м³),
• n - количество вещества газа (моль),
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)),
• T - температура газа (К).

В нашем случае известны:

• Объем V = 25.6 л = 25.6 / 1000 = 0.0256 м³,
• Масса газа m = 1.04 кг,
• Давление P = 3.5 * 10^6 Па.

Сначала нам нужно найти количество вещества газа n. Для этого используем формулу:

n = m / M

Где M - молярная масса газа. Для азота (N2) молярная масса составляет примерно 28 г/моль, что равно 0.028 кг/моль. Теперь подставим значения:

n = 1.04 кг / 0.028 кг/моль = 37.14 моль

Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение состояния идеального газа:

P * V = n * R * T

Перепишем уравнение для нахождения температуры T:

T = (P * V) / (n * R)

Теперь подставим все известные значения:

1. P = 3.5 * 10^6 Па
2. V = 0.0256 м³
3. n = 37.14 моль
4. R = 8.31 Дж/(моль·К)

Теперь подставим значения в формулу:

T = (3.5 * 10^6 * 0.0256) / (37.14 * 8.31)

Рассчитаем числитель:

3.5 * 10^6 * 0.0256 = 89600

Теперь рассчитаем знаменатель:

37.14 * 8.31 ≈ 308.4

Теперь подставим в формулу для T:

T = 89600 / 308.4 ≈ 290.5 К

Таким образом, температура газа в баллоне составляет примерно 290.5 К.