20 г идеального газа находится в сосуде объемом 3 л при температуре 300 К и давлении 200 кПа. Во втором сосуде находится 15 г того же газа при температуре 450 К и давлении 300 кПа. Найдите объем второго сосуда. Ответ дайте в л.

Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

Где: P - давление V - объем n - количество вещества газа R - универсальная газовая постоянная T - температура

Сначала найдем количество вещества газа в каждом из сосудов:

n1 = m1/M1 n2 = m2/M2

Где: m1 и m2 - массы газа в первом и втором сосудах соответственно M1 и M2 - молярные массы газа

Для воздуха молярная масса примерно равна 29 г/моль.

n1 = 20 г / 29 г/моль ≈ 0.69 моль n2 = 15 г / 29 г/моль ≈ 0.52 моль

Теперь найдем объем второго сосуда, используя уравнение состояния идеального газа для второго сосуда:

V2 = n2RT2 / P2

V2 = 0.52 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * 450 К / 300 кПа = 6.21 л

Ответ: объем второго сосуда составляет 6.21 л.