При увеличении объёма газа в 2,2 раза его давление остаётся неизменным. Какое изменение температуры (К) газа произойдёт, если начальная температура составляет 1527 градусов Цельсия?
Физика11 классГазовые законыфизика 11 классзакон Бойляизменение температуры газадавление газаОбъём газатемпература Цельсиятермодинамикауравнение состояния газа
Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа. Согласно этому закону, при постоянном давлении, объём газа пропорционален температуре. Это можно записать в виде:
V1/T1 = V2/T2
где V1 и V2 - начальный и конечный объёмы газа, T1 и T2 - начальная и конечная температуры в кельвинах.
В данной задаче нам известно, что:
Сначала переведём начальную температуру из градусов Цельсия в кельвины, так как все расчёты ведутся в абсолютной температурной шкале:
T1 = 1527 + 273.15 = 1800.15 K
Теперь подставим известные значения в уравнение состояния:
V1/T1 = V2/T2
Подставим V2 = 2,2 * V1:
V1/T1 = (2,2 * V1)/T2
Теперь можем сократить V1 (при условии, что V1 не равно нулю):
1/T1 = 2,2/T2
Теперь выразим T2:
T2 = 2,2 * T1
Подставляем значение T1:
T2 = 2,2 * 1800.15 K
Теперь произведём вычисления:
T2 = 3960.33 K
Теперь найдем изменение температуры:
ΔT = T2 - T1
ΔT = 3960.33 K - 1800.15 K = 2160.18 K
Таким образом, изменение температуры газа составит примерно 2160.18 К.