балон об'ємом 50 л заповнений молекулами нітрогену має масу 3 кг Яка температура в балоні Якщо тиск всередині 1МПа
Ответы
Відповідь:
температура в балоні становить близько -52 °C (або 221 К).
Пояснення:
Для вирішення цієї задачі використовується ідеальний газовий закон:
PV = nRT,
де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість молекул газу (в молях), R - універсальна газова стала та T - температура газу в абсолютних одиницях (Кельвінах).
Для розрахунку температури необхідно спочатку визначити кількість молекул газу в балоні:
n = m/M,
де m- маса газу в балоні, а M - молярна маса газу (у г/моль). Для молекули N2 M = 28 г/моль.
Отже, n = 3000 г / 28 г/моль ≈ 107,1 моль.
Далі можна записати рівняння ідеального газового закону для молекул N2 у балоні:
P × V = n × R × T,
або
T = P × V / (n × R).
Підставляючи в це рівняння дані з умови задачі, отримуємо:
T = 1 МПа × 50 л / (107,1 моль × 8,31 Дж/(моль·К)) ≈ 221 К.