Как изменится абсолютная температура идеального газа, если его объем уменьшился в 2 раза, а давление также уменьшилось в 2 раза?

1. Увеличится в 2 раза.
2. Уменьшится в 2 раза.
3. Уменьшится в 4 раза.
4. Не изменится.

Правильный ответ: 3)

Мне нужно подробное решение.

Физика 11 класс Идеальный газ. Закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака абсолютная температура Идеальный газ объём давление изменение температуры физика 11 класс закон Бойля-Мариотта уравнение состояния газа Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Начнем с формулировки уравнения состояния идеального газа:

PV = nRT

где:

• P - давление газа,
• V - объем газа,
• n - количество вещества (моль),
• R - универсальная газовая постоянная,
• T - абсолютная температура газа.

Теперь рассмотрим начальные условия:

• Объем газа уменьшился в 2 раза: V1 = V и V2 = V/2.
• Давление газа также уменьшилось в 2 раза: P1 = P и P2 = P/2.

Подставим эти изменения в уравнение состояния идеального газа:

Для начального состояния:

P1 * V1 = nRT1

Для нового состояния:

P2 * V2 = nRT2

Теперь подставим значения P2 и V2:

(P/2) * (V/2) = nRT2

Упростим это уравнение:

(PV/4) = nRT2

Теперь сравним два уравнения:

• Исходное уравнение: PV = nRT1
• Новое уравнение: PV/4 = nRT2

Теперь выразим T2 через T1:

Из первого уравнения:

nRT1 = PV → T1 = PV/(nR)

Подставим это значение во второе уравнение:

PV/4 = nR(PV/(nR))/4

Таким образом, мы можем выразить T2:

T2 = T1/4

Это означает, что абсолютная температура газа уменьшилась в 4 раза.

Ответ: Уменьшится в 4 раза.