После того, как в комнате протопили печь, температура повысилась с 15 до 27 градусов Цельсия. На сколько процентов уменьшилось количество молекул в этой комнате?

Физика 11 класс Термодинамика физика 11 класс температура Молекулы процентное изменение газовые законы Новый

Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться законом Бойля-Мариотта, который описывает зависимость между давлением, объемом и температурой газа. В данном случае мы будем рассматривать воздух в комнате как идеальный газ.

Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его температуре в кельвинах. Это можно записать в виде:

V1/T1 = V2/T2

где:

• V1 - начальный объем газа (количество молекул пропорционально объему)
• T1 - начальная температура в кельвинах
• V2 - конечный объем газа
• T2 - конечная температура в кельвинах

Сначала переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

• T1 = 15 + 273.15 = 288.15 K
• T2 = 27 + 273.15 = 300.15 K

Теперь подставим значения в уравнение:

V1/T1 = V2/T2

Мы можем выразить V2 через V1:

V2 = V1 * (T2/T1)

Теперь подставим значения температур:

V2 = V1 * (300.15 / 288.15)

Теперь найдем, насколько изменился объем (количество молекул) газа:

V2/V1 = T2/T1

Подставим значения:

V2/V1 = 300.15 / 288.15 ≈ 1.041

Это означает, что объем газа увеличился на 4.1%. Но в условиях задачи нам нужно узнать, на сколько процентов уменьшилось количество молекул в комнате. Мы знаем, что количество молекул пропорционально объему газа, поэтому:

Процент уменьшения = (1 - (V2/V1)) * 100%

Подставим найденное значение:

Процент уменьшения = (1 - 1.041) * 100% ≈ -4.1%

Так как процент уменьшения не может быть отрицательным, мы можем сказать, что количество молекул увеличилось, а не уменьшилось. Таким образом, ответ на вопрос:

Количество молекул в комнате увеличилось на 4.1%.