Для решения этой задачи мы воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:

PV = nRT

Где:

• P - давление (в атмосферах)
• V - объем (в литрах)
• n - количество вещества (в молях)
• R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К))
• T - температура (в Кельвинах)

Теперь давайте определим шаги для нахождения температуры:

1. Определите количество вещества (n) метана:

Метан (CH4) имеет молярную массу:

• C (углерод) = 12 г/моль
• H (водород) = 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
• Итого: 12 + 4 = 16 г/моль

Теперь можем найти количество вещества:

n = масса / молярная масса = 2,846 г / 16 г/моль = 0,177875 моль.

2. Подставьте известные значения в уравнение состояния газа:

Имеем:

• P = 1 атм
• V = 5 л
• n = 0,177875 моль
• R = 0,0821 л·атм/(моль·К)

Теперь подставляем в уравнение:

1 атм × 5 л = 0,177875 моль × 0,0821 л·атм/(моль·К) × T
3. Решите уравнение для T:

Сначала вычислим левую часть уравнения:

5 = 0,177875 × 0,0821 × T

Теперь выразим T:

T = 5 / (0,177875 × 0,0821)
4. Выполните вычисления:

Сначала вычислим произведение:

0,177875 × 0,0821 ≈ 0,014614

Теперь подставим это значение:

T ≈ 5 / 0,014614 ≈ 342,55 K

Таким образом, температура, при которой 2,846 г метана занимает объем 5 л при давлении 1 атм, составляет примерно 342,55 К.