Для решения этой задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и закон Gay-Lussac. Эти законы описывают зависимость давления газа от температуры при постоянном объеме.

Шаг 1: Приведение температур к абсолютной шкале

Температура в газах измеряется в Кельвинах. Чтобы перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины, нужно прибавить 273.15:

• Температура T1 = 30 °C = 30 + 273.15 = 303.15 K
• Температура T2 = 0 °C = 0 + 273.15 = 273.15 K

Шаг 2: Применение закона Gay-Lussac

Закон Gay-Lussac гласит, что при постоянном объеме давление газа прямо пропорционально его температуре в Кельвинах:

P1 / T1 = P2 / T2

где:

• P1 - начальное давление (2 * 10^5 Па)
• T1 - начальная температура (303.15 K)
• P2 - конечное давление (неизвестно)
• T2 - конечная температура (273.15 K)

Шаг 3: Подстановка значений

Теперь подставим известные значения в уравнение:

(2 * 10^5) / 303.15 = P2 / 273.15

Шаг 4: Выражение P2

Теперь выразим P2:

P2 = (2 * 10^5 * 273.15) / 303.15

Шаг 5: Вычисление

Теперь проведем вычисления:

• 2 * 10^5 * 273.15 = 54530000
• Теперь делим на 303.15: P2 ≈ 180000.6 Па

Шаг 6: Ответ

Таким образом, конечное давление P2 при температуре 0 °C составит примерно 1.8 * 10^5 Па. Мы видим, что давление газа уменьшается при понижении температуры.