Два моля идеального газа находится при температуре -20 оС. Каково давление газа (в кПа), если он занимает...

80 кПа

Чтобы определить давление идеального газа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выражается следующим образом:

[ PV = nRT ]

где:

• ( P ) — давление газа,
• ( V ) — объём газа,
• ( n ) — количество вещества в молях,
• ( R ) — универсальная газовая постоянная, равная ( 8.314 \, \text{Дж/(моль·K)} ),
• ( T ) — температура в кельвинах.

Давайте начнем с преобразования температуры из градусов Цельсия в кельвины. Формула для преобразования:

[ T(K) = T(°C) + 273.15 ]

Итак, температура ( T = -20 \, °C ) преобразуется в кельвины следующим образом:

[ T = -20 + 273.15 = 253.15 \, \text{K} ]

Теперь у нас есть все необходимые данные:

• ( n = 2 \, \text{моль} )
• ( V = 10 \, \text{л} = 0.01 \, \text{м}^3 ) (так как 1 литр = 0.001 кубических метров)
• ( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль·K)} )
• ( T = 253.15 \, \text{K} )

Подставим все значения в уравнение состояния:

[ P \times 0.01 = 2 \times 8.314 \times 253.15 ]

Теперь вычислим давление ( P ):

[ P = \frac{2 \times 8.314 \times 253.15}{0.01} ]

[ P \approx \frac{4210.3442}{0.01} ]

[ P \approx 421034.42 \, \text{Па} ]

Переведем давление в килопаскали (1 кПа = 1000 Па):

[ P \approx \frac{421034.42}{1000} ]

[ P \approx 421.03 \, \text{kPa} ]

Таким образом, давление газа составляет приблизительно 421.03 кПа.

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

У нас дан объем газа V = 10 л, количество вещества n = 2 моля, температура T = -20 °C = 253 K (температура в Кельвинах равна температуре в градусах Цельсия плюс 273).

Универсальная газовая постоянная R = 8.31 Дж/(моль·К).

Подставляем все данные в уравнение и находим давление P: P = (nRT) / V P = (2 моль 8.31 Дж/(моль·К) 253 K) / 10 л P = 4203.66 Дж / 10 л P = 420.37 кПа

Итак, давление газа при температуре -20 °C и объеме 10 л равно примерно 420.37 кПа.