Определите температуру аммиака NH3, находящегося под давлением 2,3*10^5 Па, если его объем 0,02 м^3, а масса 30г

Для определения температуры аммиака $\text{NH}_3$, находящегося под давлением $2,3 \times 10^5 \ \text{Па}$, с объемом $0,02 \ \text{м}^3$ и массой $30 \ \text{г}$, используем уравнение состояния идеального газа:

где:

• $P$ — давление ($2,3 \times 10^5 \ \text{Па}$),
• $V$ — объем ($0,02 \ \text{м}^3$),
• $n$ — количество вещества (в молях),
• $R$ — универсальная газовая постоянная ($8,31 \ \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К})$),
• $T$ — температура (в Кельвинах), которую мы ищем.

Шаг 1: Определение количества вещества $n$

Для начала определим количество вещества $n$ по формуле:

где:

• $m$ — масса аммиака ($30 \ \text{г} = 0,03 \ \text{кг}$),
• $M$ — молярная масса аммиака $\text{NH}_3$ (считаем как сумму молекулярных масс атомов: $14 + 3 \times 1 = 17 \ \text{г}/\text{моль}$).

Переведем массу в килограммы, так как в системе СИ масса должна быть в килограммах:

Шаг 2: Подставляем значения в уравнение состояния

Теперь у нас есть все необходимые данные для определения температуры:

Подставим известные значения:

• $P = 2,3 \times 10^5 \ \text{Па}$
• $V = 0,02 \ \text{м}^3$
• $n \approx 1,76 \ \text{моль}$
• $R = 8,31 \ \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К})$

Шаг 3: Вычисление температуры

Выполним расчеты:

Ответ

Температура аммиака $\text{NH}_3$, находящегося под давлением $2,3 \times 10^5 \ \text{Па}$, с объемом $0,02 \ \text{м}^3$ и массой $30 \ \text{г}$, составляет примерно $314,6 \ \text{К}$.