Сколько молей газа необходимо добавить к одному молю идеального газа, чтобы давление увеличилось в 9 раз при неизменном объеме и температуре?
Физика11 классГазовые законымоли газаИдеальный газдавлениеобъёмтемпературафизика 11 классгазовые законыувеличение давлениярасчет молей газа
Чтобы решить эту задачу, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое записывается в следующем виде:
P * V = n * R * T
где:
В данной задаче мы имеем один моль идеального газа, и нам нужно выяснить, сколько молей газа необходимо добавить, чтобы давление увеличилось в 9 раз при неизменном объеме и температуре.
1. Обозначим начальное давление газа как P1, тогда по уравнению состояния имеем:
P1 * V = 1 * R * T
2. Теперь, если мы добавим x молей газа, то общее количество молей станет (1 + x). Давление газа увеличится в 9 раз, то есть новое давление P2 будет равно 9P1. Запишем уравнение для нового состояния:
9P1 * V = (1 + x) * R * T
3. Теперь подставим выражение для P1 из первого уравнения в уравнение для P2:
9 * (1 * R * T / V) * V = (1 + x) * R * T
4. Упростим уравнение:
9 * R * T = (1 + x) * R * T
5. Убираем R * T с обеих сторон (при условии, что R и T не равны нулю):
9 = 1 + x
6. Теперь решим это уравнение относительно x:
x = 9 - 1 = 8
Таким образом, необходимо добавить 8 молей газа, чтобы давление увеличилось в 9 раз при неизменном объеме и температуре.