Как изменилось давление в камерах колес автомобиля, если перед поездкой оно составляло 3 атм, а во время поездки температура воздуха в камерах увеличилась с 30 до 50 градусов Цельсия, при условии, что объем камер изменился несущественно?

Физика 11 класс Температура и давление газов давление в камерах колеса автомобиля температура воздуха изменение давления физика 11 класс Идеальный газ закон Бойля-Мариотта термодинамика газовые законы Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака, которые описывают зависимость давления, объема и температуры газов.

Исходные данные:

• Начальное давление (P1) = 3 атм
• Начальная температура (T1) = 30 градусов Цельсия
• Конечная температура (T2) = 50 градусов Цельсия

Сначала необходимо перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, так как физические законы применяются к температуре в абсолютной шкале:

• T1 = 30 + 273 = 303 K
• T2 = 50 + 273 = 323 K

Теперь, так как объем камеры изменяется несущественно, мы можем использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме давление газа пропорционально его абсолютной температуре:

Формула закона Гей-Люссака:

P1 / T1 = P2 / T2

Где:

• P2 - конечное давление, которое мы хотим найти.

Теперь подставим известные значения в формулу:

3 атм / 303 K = P2 / 323 K

Теперь выразим P2:

P2 = (3 атм * 323 K) / 303 K

Теперь проведем вычисления:

• P2 = 3 * 323 / 303
• P2 ≈ 3.21 атм

Таким образом, конечное давление в камерах колес автомобиля после увеличения температуры до 50 градусов Цельсия составит примерно 3.21 атм.

Ответ: Давление в камерах колес увеличилось до примерно 3.21 атм.