Определить температуру 20 кг азота в , объем которого равен 10м ^3 при нормальном атмосферном давлении.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа, которое имеет вид:
PV = nRT,

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа в кельвинах.

В этой задаче у нас задан объем V равный 10 м³ и количество вещества n равное массе вещества (в килограммах) разделенное на молярную массу (в килограммах вещества на моль). Таким образом, нам необходимо найти температуру T.

Сначала нам необходимо выразить количество вещества n. Для этого нам нужно знать молярную массу азота. По таблицам химических элементов получаем, что молярная масса азота равна примерно 28 г/моль. Но нам дана масса в килограммах, поэтому нужно перевести ее в граммы. Мы знаем, что 1 кг = 1000 г, поэтому масса азота равна 20 * 1000 = 20000 г.

Теперь мы можем выразить количество вещества n:

n = масса вещества / молярная масса
n = 20000 г / 28 г/моль ≈ 714 моль

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения температуры T:

PV = nRT

Прежде всего, в этом уравнении необходимо привести давление к Паскалям. Нормальное атмосферное давление равно приблизительно 101325 Па, поэтому:

P = 101325 Па

Теперь мы можем подставить все известные значения в уравнение состояния идеального газа и решить его относительно T:

(101325 Па)(10 м³) = (714 моль)(8,314 Дж/(моль·К))(T)

Теперь мы можем рассчитать T:

T = (101325 Па * 10 м³) / (714 моль * 8,314 Дж/(моль·К))
T ≈ 144,5 К

Таким образом, найденная температура азота составляет примерно 144,5 К при нормальном атмосферном давлении.