3 моль водорода находятся в сосуде при температуре Т. Какова температура 3 моль кислорода в сосуде того же объема и при том же давлении? (Водород и кислород считать идеальными газами) А. 32Т; Б. 16Т; В. 2Т; Г. Т.

Чтобы решить эту задачу, нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое записывается как:

$pV = nRT$

где:

• $p$ — давление газа,

• $V$ — объем газа,

• $n$ — количество вещества газа (в моль),

• $R$ — универсальная газовая постоянная,

• $T$ — температура газа в Кельвинах.

В задаче сказано, что водород и кислород являются идеальными газами, находятся при одинаковом давлении, объеме и количество вещества (3 моль) для обоих газов. Мы также знаем, что для водорода температура равна $T$.

Уравнение для водорода:

Теперь рассмотрим кислород. Вопрос заключается в том, какая будет температура кислорода при тех же условиях. Так как давление и объем для кислорода такие же, то можно использовать аналогичное уравнение для кислорода:

где $T_{\text{O}_2}$ — температура кислорода. Чтобы найти $T_{\text{O}_2}$, нужно учитывать, что кислород молекулярно более тяжелый, чем водород. Молекулы кислорода в два раза тяжелее молекул водорода, и поскольку количество вещества одинаково, для кислорода температура должна быть в два раза меньше, чтобы поддерживать те же условия.

Итак, $T_{\text{O}_2} = 2T$.

Ответ: В. 2T.