Ответ:
Решение:
Для решения этой задачи будем использовать уравнение Менделеева-Клапейрона, которое связывает давление, объем, количество вещества и температуру газа:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) - давление газа
- \( V \) - объем газа
- \( n \) - количество вещества (в молях)
- \( R \) - универсальная газовая постоянная (\( 8.314 \) Дж/(моль·К))
- \( T \) - температура газа (в Кельвинах)
Дано:
- \( n = 2,5 \) моль
- \( V = 1,66 \) л \( = 1,66 \times 10^{-3} \) м³
- \( P = 2,5 \) МПа \( = 2,5 \times 10^6 \) Па
- \( R = 8,314 \) Дж/(моль·К)
Найти:
- \( T \)
Вычисления:
Выразим температуру \( T \) из уравнения Менделеева-Клапейрона:
\[ T = \frac{PV}{nR} \]
Подставим известные значения:
\[ T = \frac{(2,5 \times 10^6 \text{ Па}) \times (1,66 \times 10^{-3} \text{ м}^3)}{(2,5 \text{ моль}) \times (8,314 \text{ Дж/(моль·К)})} \]
\[ T = \frac{4150}{20.785} \text{ К} \approx 199,66 \text{ К} \]
Переведём температуру из Кельвинов в градусы Цельсия:
\[ T_{\text{°C}} = T_{\text{К}} - 273,15 \]
\[ T_{\text{°C}} = 199,66 - 273,15 \approx -73,49 \text{ °C} \]
Ответ: Температура газа составляет примерно -73,49 °C.
