Какое давление газа получится, если температура после расширения газа останется такой же, как и до расширения? Рассмотрим баллон вместимостью 21 л с давлением газа 7 кПа, который соединен с тремя пустыми баллонами объемами 2 л, 3 л и 5 л соответственно.

Физика Колледж Газовые законы давление газа температура газа расширение газа баллон 21 л объемы баллонов давление 7 кПа физика 12 класс газовые законы уравнение состояния газа задачи по физике Новый

Чтобы найти новое давление газа после его расширения, необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что для данного количества газа при постоянной температуре произведение давления и объема остается постоянным.

Давайте разберем задачу шаг за шагом:

1. Определим начальные условия:
• Объем первого баллона (V1) = 21 л
• Давление газа в первом баллоне (P1) = 7 кПа
• Объем пустых баллонов (V2, V3, V4) = 2 л + 3 л + 5 л = 10 л
2. Найдем общий объем после соединения:
• Общий объем (Vобщ) = V1 + V2 + V3 + V4 = 21 л + 10 л = 31 л
3. Используем закон Бойля-Мариотта:
• По закону Бойля-Мариотта: P1 * V1 = P2 * Vобщ, где P2 - давление после расширения.
• Подставим известные значения: 7 кПа * 21 л = P2 * 31 л.
4. Решим уравнение для P2:
• 147 кПа·л = P2 * 31 л
• P2 = 147 кПа·л / 31 л ≈ 4.74 кПа.

Ответ: Давление газа после расширения составит примерно 4.74 кПа. Это давление будет ниже первоначального, так как газ расширился в больший объем при той же температуре.