Газ нагрелся от 27° до 477° С при постоянном давлении, и его объем увеличился на 5 л. Какой объем газа был изначально?

Физика 10 класс Температура и объем газа газ нагрев давление объём изменение объёма начальный объем температура физика задача по физике термодинамика Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянном давлении объем газа пропорционален его температуре в Кельвинах.

Шаг 1: Переведем температуры из Цельсия в Кельвины. Для этого используем формулу:

• Т(K) = Т(°C) + 273.15

Таким образом, начальная температура:

• Т1 = 27 + 273.15 = 300.15 K

И конечная температура:

• Т2 = 477 + 273.15 = 750.15 K

Шаг 2: Запишем закон Бойля-Мариотта для нашего случая. Он выглядит так:

• (V1 / T1) = (V2 / T2)

Где V1 - начальный объем газа, V2 - конечный объем газа. Мы знаем, что V2 = V1 + 5 л.

Шаг 3: Подставим V2 в уравнение:

• (V1 / 300.15) = ((V1 + 5) / 750.15)

Шаг 4: Умножим обе стороны уравнения на 750.15 * 300.15, чтобы избавиться от дробей:

• 750.15 * V1 = 300.15 * (V1 + 5)

Шаг 5: Раскроем скобки:

• 750.15 * V1 = 300.15 * V1 + 1500.75

Шаг 6: Переносим все члены с V1 в одну сторону:

• 750.15 * V1 - 300.15 * V1 = 1500.75

Шаг 7: Упростим выражение:

• 450 * V1 = 1500.75

Шаг 8: Найдем V1:

• V1 = 1500.75 / 450

Шаг 9: Подсчитаем:

• V1 ≈ 3.34 л

Ответ: Изначальный объем газа был примерно 3.34 литра.