Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

P = nRT/V

Где:

• P — давление газа (в паскалях);
• n — количество вещества газа (в молях);
• R — универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К));
• T — температура (в кельвинах);
• V — объем (в кубических метрах).

В данной задаче мы знаем концентрацию газа, которая равна 4*10^23 м^-3. Концентрация (n/V) связана с количеством вещества следующим образом:

n = C * V

Где C — концентрация газа (в м^-3). Подставим это выражение в уравнение состояния идеального газа:

P = (C * V)RT/V

Сокращая объем V, мы получаем:

P = CRT

Теперь мы можем выразить температуру T:

T = P / (C * R)

Теперь подставим известные значения:

• P = 120 Па
• C = 4 * 10^23 м^-3
• R = 8.31 Дж/(моль·К)

Но прежде чем подставлять значения, нужно убедиться, что единицы измерения согласованы. Для этого нам нужно перевести концентрацию в моли на кубический метр. Мы знаем, что 1 моль газа содержит 6.022 * 10^23 молекул (число Авогадро). Таким образом:

C = 4 * 10^23 м^-3 = (4 * 10^23) / (6.022 * 10^23) моль/м^3

Теперь подставим значения:

T = 120 / ((4 * 10^23 / 6.022 * 10^23) * 8.31)

Сначала вычислим 4 * 10^23 / 6.022 * 10^23:

4 / 6.022 ≈ 0.664

Теперь подставим это значение в уравнение для T:

T = 120 / (0.664 * 8.31)

Теперь вычислим 0.664 * 8.31:

0.664 * 8.31 ≈ 5.52

Теперь подставим это значение:

T = 120 / 5.52 ≈ 21.74

Таким образом, температура газа составляет примерно 21.74 К.

Ответ: Газ с концентрацией 4*10^23 м^-3 достигает давления 120 паскаль при температуре примерно 21.74 К.