2. Имеется 12 л. углекислого газа под давлением 3 * 105 Па и при температуре 288 К. Определите массу газа.

Дано:

• V = 12 л = 0.012 м³
• p = 3 × 10⁵ Па
• T = 288 К

Найти: m - ?

Решение:

Используем уравнение Менделеева-Клапейрона: $$pV = \frac{m}{M}RT$$

Где:

• p - давление (Па)
• V - объем (м³)
• m - масса газа (кг)
• M - молярная масса (кг/моль)
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К))
• T - температура (К)

Молярная масса углекислого газа (CO₂) = 44 г/моль = 0.044 кг/моль

Выразим массу m из уравнения:

$$m = \frac{pVM}{RT}$$

Подставим значения:

$$m = \frac{3 \cdot 10^5 \text{ Па} \cdot 0.012 \text{ м}^3 \cdot 0.044 \text{ кг/моль}}{8.31 \text{ Дж/(моль·К)} \cdot 288 \text{ К}}$$

$$m = \frac{158.4}{2393.28} \approx 0.066 \text{ кг}$$

Ответ: 0.066 кг