При какой температуре объем 5л занимаемый 2,846г метана при давлении 1 атм?

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа — уравнение Клапейрона. Это уравнение связывает давление, объем, температуру и количество вещества газа.

Уравнение Клапейрона можно записать следующим образом:
$$PV=nRT$$

Где:
P — давление газа,
V — объем газа,
n — количество вещества газа (в молях),
R — универсальная газовая постоянная,
T — температура газа.

Теперь, чтобы решить задачу, нам нужно найти неизвестную - температуру газа.

Для начала, давление дано в атмосферах, поэтому нам необходимо перевести его в СИ (Систему Международных Единиц) - Паскали. 1 атмосфера = 101325 Па.

Таким образом, давление будет составлять:
$$P=1атм=1\times 101325Па$$

Теперь мы можем перейти к решению уравнения Клапейрона:

$$\begin{array}{rl}PV& =nRT\\ 1\times 101325\times 5& =\frac{2.846}{\text{молярная масса метана}}\times R\times T\end{array}$$

Нам необходимо учесть, что масса вещества газа дана в граммах, поэтому мы должны сначала преобразовать ее в моль, используя молярную массу метана (CH₄). Молярная масса метана равна примерно 16 г/моль.

$$\text{Кол-во молей метана}=\frac{\text{масса метана}}{\text{молярная масса метана}}=\frac{2.846}{16}\text{ моль}$$

Теперь мы можем продолжить вычисления:

$$\begin{array}{rl}101325\times 5& =\left(\frac{2.846}{16}\right)\times R\times T\\ 506625& =\left(\frac{2.846}{16}\right)\times R\times T\end{array}$$

Также, для решения задачи, мы должны знать универсальную газовую постоянную R. В СИ, она имеет значение около 8.314 Дж/(моль·К).

Теперь мы можем решить уравнение относительно температуры $T$:

$$\begin{array}{rl}506625& =\left(\frac{2.846}{16}\right)\times 8.314\times T\\ T& =\frac{506625\times 16}{2.846\times 8.314}\end{array}$$

Вычисляя данное выражение, мы найдем температуру, при которой объем 5 л занимаемый 2.846 г метана при давлении 1 атмосферы.

Пожалуйста, воспользуйтесь калькулятором для получения численного ответа.