Как изменится давление газа, если его температура понизится с 30 до 0 градусов Цельсия, при этом давление газа при 30 градусах Цельсия составляло 2*10 в 5 степени Па, а объем останется неизменным (V=const)?

Физика 11 класс Газовые законы давление газа температура газа закон Бойля физика 11 класс изменение давления температура Цельсия постоянный объем газа Новый

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.