. Баллон емкостью V = 12 л содержит углекислый газ. Давление газа p = 1 МПа, температура T = 300 К. Определить массу газа.

Чтобы определить массу углекислого газа ($CO_2$) в баллоне, можно использовать уравнение состояния идеального газа:

где:

• $p$ — давление газа, $1 \, \text{МПа} = 10^6 \, \text{Па}$,
• $V$ — объём баллона, $12 \, \text{л} = 0{,}012 \, \text{м}^3$,
• $n$ — количество вещества в молях,
• $R$ — универсальная газовая постоянная, $R = 8{,}314 \, \text{Дж}/(\text{моль} \cdot \text{К})$,
• $T$ — температура газа, $300 \, \text{К}$.

1. Вычислим количество вещества $n$:

Перепишем уравнение состояния для $n$:

Подставим значения:

2. Найдём массу газа:

Масса газа рассчитывается по формуле:

где $M$ — молярная масса углекислого газа ($CO_2$), равная $44 \, \text{г}/\text{моль} = 0{,}044 \, \text{кг}/\text{моль}$.

Подставим значения:

3. Ответ:

Масса углекислого газа в баллоне составляет приблизительно 0,211 кг.