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:
