Как изменится объём газа, если его давление увеличится в 2 раза, а температура станет 20 градусов по Цельсию, при начальных условиях: давление 2000 Па, объём 20 литров и температура 0 градусов по Цельсию?

Физика 8 класс Газовые законы изменение объема газа давление увеличивается температура 20 градусов давление 2000 Па объем 20 литров температура 0 градусов Новый

Чтобы ответить на этот вопрос, мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа. Сначала вспомним, что уравнение состояния идеального газа записывается как:

P * V = n * R * T

где:

• P - давление газа,
• V - объём газа,
• n - количество вещества газа,
• R - универсальная газовая постоянная,
• T - температура в Кельвинах.

Теперь у нас есть начальные условия:

• Начальное давление (P1) = 2000 Па,
• Начальный объём (V1) = 20 литров = 0.02 м³,
• Начальная температура (T1) = 0 градусов Цельсия = 273 К.

Теперь мы изменим давление в 2 раза:

• Новое давление (P2) = 2 * P1 = 2 * 2000 Па = 4000 Па.

Температура изменится до 20 градусов Цельсия, что в Кельвинах будет:

• Новое давление (T2) = 20 градусов Цельсия = 20 + 273 = 293 К.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для начальных и конечных условий. Для начальных условий:

P1 * V1 / T1 = n * R

Для конечных условий:

P2 * V2 / T2 = n * R

Теперь мы можем выразить количество вещества (n * R) из первого уравнения и подставить его во второе:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2

Теперь подставим известные значения:

2000 * 0.02 / 273 = 4000 * V2 / 293

Упростим это уравнение:

40 / 273 = 4000 * V2 / 293

Теперь умножим обе стороны на 4000 * 293:

40 * 4000 * 293 / 273 = 4000 * V2

Теперь делим обе стороны на 4000:

V2 = (40 * 293) / 273

Теперь посчитаем это значение:

V2 = 40 * 1.073 = 42.92 литра

Таким образом, объём газа при новом давлении и температуре составит примерно 42.92 литра.