Для решения этой задачи мы будем использовать уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа имеет вид:
[ PV = nRT ]
где:
- ( P ) — давление,
- ( V ) — объем,
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( R ) — универсальная газовая постоянная ((8.314 \, \text{Дж/(моль·К)})),
- ( T ) — температура в Кельвинах.
Для решения задачи нам нужно пересчитать объем газа при изменении условий. Поскольку количество вещества ( n ) и газовая постоянная ( R ) остаются неизменными, мы можем использовать соотношение:
[ \frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} ]
где:
- ( P_1 = 1.5 \, \text{МПа} = 1500000 \, \text{Па} ) — начальное давление,
- ( V_1 = 10 \, \text{л} = 0.01 \, \text{м}^3 ) — начальный объем,
- ( T_1 = 37 \, \text{°C} = 310 \, \text{К} ) — начальная температура (переведена в Кельвины),
- ( P_2 = 101325 \, \text{Па} ) — давление при нормальных условиях (1 атм),
- ( T_2 = 273.15 \, \text{К} ) — температура при нормальных условиях.
Нам нужно найти ( V_2 ).
Подставим известные значения в уравнение:
[ \frac{1500000 \times 0.01}{310} = \frac{101325 \times V_2}{273.15} ]
Решим это уравнение относительно ( V_2 ):
- Выразим ( V_2 ):
[ V_2 = \frac{1500000 \times 0.01 \times 273.15}{310 \times 101325} ]
- Рассчитаем числовое значение:
[ V_2 = \frac{15000 \times 273.15}{310 \times 101325} ]
[ V_2 = \frac{4097250}{31410750} ]
[ V_2 \approx 0.1304 \, \text{м}^3 ]
- Переведем объем из кубических метров в литры:
[ V_2 \approx 130.4 \, \text{л} ]
Таким образом, объем газа при нормальных условиях составляет примерно 130.4 литра.