Краткое пояснение: Необходимо рассчитать температуру, при которой давление кислорода в баллоне достигнет критического значения, используя уравнение Клапейрона-Менделеева.
Пошаговое решение:
- Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева:
\[ PV = \frac{m}{M}RT \]
- Где:
- P - давление (Па)
- V - объем (м³)
- m - масса (кг)
- M - молярная масса (кг/моль)
- R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
- T - температура (К)
\[ T = \frac{PVM}{mR} \]
- Переведем объем из литров в кубические метры:
\[ V = 100 \ л = 0,1 \ м^3 \]
- Подставим известные значения в формулу:
\[ T = \frac{5 \cdot 10^6 \ Па \cdot 0,1 \ м^3 \cdot 32 \cdot 10^{-3} \ кг/моль}{5,76 \ кг \cdot 8,314 \ Дж/(моль \cdot К)} \]
\[ T = \frac{16000}{47,878} \approx 334,17 \ К \]
- Переведем температуру из Кельвинов в градусы Цельсия:
\[ T_{°C} = T - 273,15 \approx 334,17 - 273,15 = 61,02 \ °C \]
Ответ: 61,02 °C