Дано:
Объем углекислого газа V = 10 л = 10 * 10^(-3) м³
Давление P = 0,2 МПа = 0,2 * 10^6 Па
Температура T = 20°C = 20 + 273 = 293 K
Молярная масса углекислого газа M = 44,0 г/моль = 0,044 кг/моль
Найти: масса углекислого газа m.
Решение:
Для нахождения массы углекислого газа используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P — давление, V — объем, n — количество вещества в молях, R — универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль·К)), T — температура в Кельвинах.
Из этого уравнения можно выразить количество вещества n:
n = PV / RT.
Теперь подставим все известные значения:
n = (0,2 * 10^6) * (10 * 10^(-3)) / (8,314 * 293)
n = 2000 / 2434,842
n ≈ 0,822 моль.
Теперь можем найти массу углекислого газа. Для этого используем связь массы и количества вещества:
m = n * M.
Подставляем значения:
m = 0,822 * 0,044
m ≈ 0,0362 кг.
Ответ: масса углекислого газа примерно равна 0,0362 кг.