При изобарном нагревании идеального газа до 272 К его объём увеличился в 5 раз. Какова конечная абсолютная температура газа, если количество вещества остаётся постоянным? Запишите в поле ответа правильное число.
Физика10 классТемпература и газовые законыизобарное нагреваниеИдеальный газконечная температураОбъём газаколичество веществафизика 10 классзакон Бойлятермодинамикауравнение состояниягазовые законы
Для решения данной задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Поскольку процесс изобарный, давление газа остается постоянным. Это означает, что отношение объема к температуре остается постоянным.
Исходя из уравнения состояния идеального газа, мы можем записать:
где P — давление, V — объем, n — количество вещества, R — универсальная газовая постоянная, T — температура в кельвинах.
Так как процесс изобарный, можно записать соотношение для двух состояний газа:
где V1 и T1 — начальный объем и температура, V2 и T2 — конечный объем и температура.
В нашем случае:
Теперь подставим известные значения в уравнение:
Упрощаем уравнение, сократив V1 (так как V1 не равно нулю):
Теперь выразим T2:
Теперь произведем умножение:
Таким образом, конечная абсолютная температура газа составляет 1360 K.