Какое давление должно быть на хлор массой 28.4 г при температуре 200 °C, чтобы его объем составлял 2 литра?

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Гей-Люссака, который устанавливает пропорциональность между давлением и температурой идеального газа при постоянном объеме. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\)

где \(P_1\) и \(T_1\) - исходное давление и температура, а \(P_2\) и \(T_2\) - новое давление и температура.

Теперь давайте решим данную задачу пошагово:

1. Известно, что начальный объем (\(V_1\)) хлора составляет 2 литра, а масса (\(m\)) равна 28.4 г.

2. Чтобы найти стартовое давление (\(P_1\)), мы можем использовать уравнение идеального газа:

\(PV = nRT\)

где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество вещества, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура.

3. Чтобы найти количество вещества (\(n\)), мы можем использовать формулу:

\(n = \frac{m}{M}\)

где \(m\) - масса, а \(M\) - молярная масса хлора.

4. Молярная масса хлора равна 35.45 г/моль.

5. Подставив все данные в уравнение идеального газа, мы можем найти начальное давление:

\(P_1 \cdot V_1 = n \cdot R \cdot T_1\)

6. Подставим известные значения в уравнение:

\(P_1 \cdot 2 = \frac{28.4}{35.45} \cdot 8.314 \cdot 473.15\)

7. Решим это уравнение для \(P_1\):

\(P_1 = \frac{\frac{28.4}{35.45} \cdot 8.314 \cdot 473.15}{2}\)

8. Выполним вычисления:

\(P_1 \approx 26.5\) атмосфер.

Таким образом, чтобы объем хлора массой 28.4 г при заданной температуре 200 °C составлял 2 литра, давление должно быть примерно равно 26.5 атмосфер.