Чтобы определить, при какой температуре возникает угроза взрыва в баллоне с углекислым газом, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

P * V = n * R * T

где:

• P - давление (Па);
• V - объем (м³);
• n - количество вещества (моль);
• R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К));
• T - температура (К).

Теперь давайте разберем шаги решения:

1. Переведем объем в кубические метры:

Объем 24 л равен 0,024 м³ (так как 1 л = 0,001 м³).

2. Рассчитаем количество вещества (n):

Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• m - масса (кг);
• M - молярная масса углекислого газа (CO2), которая составляет примерно 44 г/моль (или 0,044 кг/моль).

Подставляем значения:

n = 1,2 кг / 0,044 кг/моль ≈ 27,27 моль.

3. Подставляем все известные значения в уравнение состояния идеального газа:

Теперь подставим значения P, V и n в уравнение:

3·10⁶ Па * 0,024 м³ = 27,27 моль * 8,31 Дж/(моль·К) * T

4. Решим уравнение для T:

Сначала вычислим левую часть уравнения:

3·10⁶ * 0,024 = 72000 Дж.

Теперь у нас есть:

72000 = 27,27 * 8,31 * T

5. Посчитаем правую часть:

27,27 * 8,31 ≈ 226,09.

6. Теперь подставим и найдем T:

72000 = 226,09 * T

T = 72000 / 226,09 ≈ 318,5 К.

Таким образом, угроза взрыва в баллоне с углекислым газом возникает при температуре около 318,5 К (что соответствует примерно 45,4 °C).