В баллоне вместимостью \( 1{,}66 \, \text{м}^3 \) находится азот массой \( 2 \, \text{кг} \) при давлении \( 100 \, \text{кПа} \). Чему равна температура этого газа? Молярная масса азота \( 0{,}028 \, \text{кг/моль} \):
1) \( 280 \, ^\circ \text{С} \)
2) \( 140 \, ^\circ \text{С} \)
3) \( 7 \, ^\circ \text{С} \)
4) \( -13 \, ^\circ \text{С} \)
Используем уравнение Менделеева-Клапейрона:
\(pV = \frac{m}{\mu}RT.\)
Выражаем температуру \( T \):
\(T = \frac{pV\mu}{mR}.\)
Подставляем значения:
- \( p = 100 \cdot 10^3 \, \text{Па} \);
- \( V = 1{,}66 \, \text{м}^3 \);
- \( \mu = 0{,}028 \, \text{кг/моль} \);
- \( m = 2 \, \text{кг} \);
- \( R = 8{,}31 \, \text{Дж/моль·К} \).
\(T = \frac{100 \cdot 10^3 \cdot 1{,}66 \cdot 0{,}028}{2 \cdot 8{,}31}.\)
Сначала вычислим числитель:
\(100 \cdot 10^3 \cdot 1{,}66 \cdot 0{,}028 = 4648{,}8.\)
Теперь знаменатель:
\(2 \cdot 8{,}31 = 16{,}62.\)
Находим температуру:
\(T = \frac{4648{,}8}{16{,}62} \approx 280 \, \text{К}.\)
Переводим в градусы Цельсия:
\(t = T - 273 \approx 7 \, ^\circ \text{С}.\)
Ответ: \( 7 \, ^\circ \text{С} \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
В баллоне вместимостью \( 1{,}66 \, \text{м}^3 \) находится азот массой \( 2 \, \text{кг} \) при давлении \( 100 \, \text{кПа} \). Чему равна температура этого газа? Молярная масса азота \( 0{,}028 \, \text{кг/моль} \): 1) \( 280 \, ^\circ \text{С} \) 2) \( 140 \, ^\circ \text{С} \) 3) \( 7 \, ^\circ \text{С} \) 4) \( -13 \, ^\circ \text{С} \)