Дано:
Объем сосуда (V) = 5 л
Масса азота (m) = 7 г
Температура (T) = 273 K
Стандартное давление (P₁) = 1 атм
Найти:
Давление газа и температуру, при которой давление станет равным 1 атм
Решение с расчетом:
Сначала найдем количество вещества (n) азота, используя его молярную массу M. Молярная масса азота примерно равна 28 г/моль.
n = m / M = 7 г / 28 г/моль ≈ 0,25 моль
Теперь используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT для нахождения давления (P):
P = nRT / V = 0,25 моль * 0,0821 * 273 K / 5 л ≈ 3,56 атм
Теперь найдем температуру (T₂), при которой давление будет равно 1 атм, используя закон Бойля-Мариотта P₁/T₁ = P₂/T₂:
T₂ = P₂ * T₁ / P₁ = 1 атм * 273 K / 3,56 атм ≈ 76,96 K
Ответ:
Давление газа составляет примерно 3,56 атм при температуре 273 K. Чтобы давление стало равным 1 атм, температура должна быть примерно 76,96 K.