В физической лаборатории я решил провести эксперимент с разреженным газом. В закрытой ёмкости объемом 3 л был находился газ массой 28 г. Чтобы определить температуру этого газа, я использовал манометр, который зафиксировал давление газа равное 0,4 МПа.Для решения данной задачи я применил уравнение состояния идеального газа ⎻ уравнение Клапейрона. Это уравнение выглядит следующим образом⁚
PV nRT,
где P ⎻ давление газа, V ⎻ объем газа, n ─ количество вещества газа (в молях), R ⎻ универсальная газовая постоянная, T ─ температура газа.Для начала, мне необходимо найти количество вещества газа (n). Для этого я использовал формулу⁚
n m/M,
где m ─ масса газа, M ─ молярная масса газа.Подставив известные значения, я нашел количество вещества газа⁚
n 28 г / 44 г/моль ≈ 0٫636 моль.Теперь٫ имея количество вещества газа٫ можно найти температуру с использованием уравнения Клапейрона. Подставим известные значения в уравнение⁚
0,4 МПа * 3 л 0,636 моль * R * T.Для удобства, я перевел давление из мегапаскалей в паскали, а объем из литров в метры кубические. Получилось следующее⁚
400,000 Па * 0,003 м^3 0,636 моль * R * T.Так как искалась температура газа, то изолируем ее в правой части уравнения⁚
T (400,000 Па * 0,003 м^3) / (0,636 моль * R).Значение универсальной газовой постоянной R 8,31446261815324 Дж/(моль * К).Подставив все известные значения, я нашел температуру газа⁚
T (400,000 Па * 0,003 м^3) / (0,636 моль * 8,31446261815324 Дж/(моль * К)) ≈ 23,58 К.
Итак, полученная температура газа составляет около 23,58 К.