Опечатка в условии задачи: плотность углеводорода по воздуху должна быть 1.5172. Обозначим углеводород в общем виде как CxHy.
ω(H) = 100 - ω(C) = 100 - 81.82 = 18.18 %
M(CxHy) = 1.5172*29 ≈ 44 г/моль
x : y = n(C) : n(H) = ω(C)/Ar(C) : ω(H)/Ar(H) = 81.82/12 : 18.18/1 = 6.82 : 18.18 =
= 1 : 2.67
Т.к. число атомов не может быть 2.67, минимальное число, на которое необходимо умножить 2.67 для получения целого числа - 3. Поэтому после умножения и x, и y на 3 получаем, что x : y = 3 : 8
Поэтому простейшая формула углеводорода - (C3H8)k
M(C3H8) = 44 г/моль
k = M(CxHy)/M(C3H8) = 44/44 = 1
Следовательно, исходная формула углеводорода - C3H8
1) Находим массу 1 моля кислорода:
М(О₂) = 2*16 = 32 г/моль
2) Находим количество вещества (количество молей) кислорода:
n = m/M = 12000/32 = 375 моль
3) Уравнение Менделеева-Клапейрона:
Р*V = n*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 0,2 МПа = 200000 Па
V - объем газа, м³. V = 5м³
n - количество молей газа, n = 375
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К.
4) Находим из данного уравнения температуру:
Т = P*V/(n*R) = 200000*5/(375*8,314) = 320,74°К
Или в градусах Цельсия:
320,74 - 273,15 = 47,59 ≈ 47,6°С