Дано:
Объем газа V = 40 л = 0,04 м³,
Масса углекислого газа m = 1,98 кг,
Давление P = 3 МПа = 3 * 10⁶ Па.
Найти: температуру газа T.
Решение:
Для определения температуры используем уравнение состояния идеального газа:
P * V = (m / M) * R * T,
где:
P – давление,
V – объем,
m – масса газа,
M – молекулярная масса углекислого газа (M = 44 г/моль = 0,044 кг/моль),
R – универсальная газовая постоянная (R = 8,314 Дж/(моль·К)),
T – температура в Кельвинах.
Перепишем уравнение для температуры:
T = (P * V * M) / (m * R).
Подставим известные значения:
T = (3 * 10⁶ * 0,04 * 0,044) / (1,98 * 8,314).
Выполним расчет:
T ≈ (5,28 * 10²) / (16,49) ≈ 32,0 К.
Ответ: температура газа примерно 32,0 К.