Какое давление будет в сосуде с газом, если при температуре 0°C оно составляет 200 кПа, а температура увеличивается до 100°C?

Физика 11 класс Газовые законы давление газа температура газа сосуд с газом закон Бойля термодинамика изменение давления физика 11 класс газовые законы Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа, которое связывает давление, объем и температуру газа. В данном случае, поскольку объем газа остается постоянным, мы можем использовать закон Гей-Люссака. Этот закон утверждает, что при постоянном объеме давление газа пропорционально его температуре в кельвинах.

Шаги решения:

1. Переведем температуры в Кельвины:
• Температура 0°C равна 273.15 K.
• Температура 100°C равна 373.15 K.
2. Запишем закон Гей-Люссака:

По этому закону, отношение давления и температуры остается постоянным:

P1 / T1 = P2 / T2

3. Подставим известные значения:

Где:

• P1 = 200 кПа (начальное давление)
• T1 = 273.15 K (начальная температура)
• T2 = 373.15 K (конечная температура)
• P2 = ? (конечное давление)
4. Подставим значения в формулу:

200 кПа / 273.15 K = P2 / 373.15 K

5. Решим уравнение для P2:

P2 = 200 кПа * (373.15 K / 273.15 K)

6. Выполним вычисления:

P2 = 200 * (373.15 / 273.15) ≈ 273.15 кПа

Теперь, подставив значения:

P2 ≈ 273.15 кPa

Ответ: Давление в сосуде при температуре 100°C составит примерно 273.15 кПа.