Газ (32 г/моль), изобарно расширившись, занял объём 37 л. Найди его абсолютную температуру после расширения, учитывая значения термодинамических параметров в начальном состоянии — давление 200 кПа, температура 19 °С. Масса газа (50 г) не изменяется. (ответ округли до целых.)

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

По условию, начальные значения такие:
P1 = 200 кПа
V1 = 37 л
n = 32 г/моль
R = 8.314 Дж/(моль·К)
T1 = 19 °C = 19 + 273 = 292 K

Мы хотим найти конечное значение абсолютной температуры T2.

Так как масса газа не изменяется, мы можем использовать следующее соотношение между n и массой газа:

n = m/M

где m - масса газа, M - молярная масса газа.

В нашем случае m = 50 г и M = 32 г/моль, поэтому:

n = 50 г / 32 г/моль = 1.5625 моль

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для начального и конечного состояний газа:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

Мы знаем все значения, кроме T2. Подставим известные значения:

(200 кПа)(37 л) / 292 K = P2(37 л) / T2

Теперь мы можем найти P2:

P2 = (200 кПа)(37 л) / 292 K = 25.337 кПа

Итак, у нас есть P2 = 25.337 кПа и V2 = 37 л.

Подставим эти значения обратно в уравнение состояния идеального газа:

(200 кПа)(37 л) / 292 K = (25.337 кПа)(37 л) / T2

Теперь решим это уравнение относительно T2:

(200 кПа)(37 л)(T2) = (25.337 кПа)(37 л)(292 K)

T2 = (25.337 кПа)(37 л)(292 K) / (200 кПа)(37 л) = 37.087 K

Итак, конечная абсолютная температура после расширения составляет примерно 37 K. Округлим это значение:

T2 ≈ 37 K

Ответ: абсолютная температура после расширения составляет 37 °К.