Какое давление будет в закрытом сосуде при температуре -27°С, если при 27°С оно составило 90 кПа?

Физика 11 класс Газовые законы давление в закрытом сосуде температура -27°C давление 90 кПа физика 11 класс закон Бойля-Мариотта Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа. Давление и температура газа связаны через закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме отношение давления к температуре остается постоянным.

Сначала нам нужно перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, так как термодинамические формулы работают именно с абсолютными температурами. Для этого используем следующую формулу:

T(K) = T(°C) + 273.15

• Температура при 27°С: T1 = 27 + 273.15 = 300.15 K
• Температура при -27°С: T2 = -27 + 273.15 = 246.15 K

Теперь, зная начальное давление P1 и температуры T1 и T2, можем использовать формулу:

P1 / T1 = P2 / T2

Из этой формулы можно выразить P2:

P2 = P1 * (T2 / T1)

Теперь подставим известные значения:

• P1 = 90 кПа
• T1 = 300.15 K
• T2 = 246.15 K

Подставляем значения в формулу:

P2 = 90 кПа * (246.15 K / 300.15 K)

Теперь проведем вычисления:

• 246.15 / 300.15 ≈ 0.819
• P2 ≈ 90 кПа * 0.819 ≈ 73.71 кПа

Таким образом, давление в закрытом сосуде при температуре -27°С составит примерно 73.71 кПа.