На графике показана зависимость давления p газа в сосуде от количества ν газа. В сосуде объемом 20 л находится идеальный газ при постоянной температуре. Газ медленно выпускают через небольшое отверстие в стенке сосуда. Какова температура газа? Запишите ответ в виде числа, округленного до десятых.

Физика 11 класс Идеальный газ. Закон Бойля-Мариотта давление газа количество газа Идеальный газ температура газа объем сосуда график зависимости физика 11 класс задачи по физике термодинамика свойства газов Новый

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

pV = nRT

где:

• p - давление газа,
• V - объем газа,
• n - количество вещества газа,
• R - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.31 Дж/(моль·К)),
• T - температура газа в Кельвинах.

В данной задаче мы имеем сосуд объемом 20 л, что эквивалентно 0.02 м³. Мы знаем, что температура газа остается постоянной, а значит, мы можем использовать график зависимости давления p от количества вещества ν.

Сначала нам нужно определить, что такое количество вещества ν. Оно связано с количеством молей n через уравнение:

ν = nV_m

где V_m - молярный объем газа. Для идеального газа при стандартных условиях V_m приблизительно равен 22.4 л/моль.

Теперь, чтобы найти температуру T, нам нужно выполнить следующие шаги:

1. Определить давление p из графика для конкретного количества вещества ν.
2. Подставить известные значения в уравнение состояния идеального газа.
3. Решить уравнение относительно температуры T.

Предположим, что на графике мы видим, например, давление p = 1 атм (что равно 101325 Па) при определенном количестве вещества ν. Подставим все известные значения в уравнение:

p = 101325 Па, V = 0.02 м³, R = 8.31 Дж/(моль·К).

Теперь мы можем выразить T:

T = pV / (nR)

Количество вещества n можно найти, зная V и V_m:

n = ν / V_m

Если ν = 1 моль (пример), то n = 1 / (22.4 л/моль) = 0.04464 моль.

Теперь подставим все значения в формулу для T:

T = (101325 * 0.02) / (0.04464 * 8.31)

После вычислений мы получим значение температуры в Кельвинах. Не забудьте перевести результат в градусы Цельсия, если это необходимо, вычтя 273.15.

После всех расчетов, округляя до десятых, вы получите конечный ответ. Если у вас есть конкретные значения давления и количества вещества из графика, подставьте их в формулу для более точного ответа.