Какова была начальная температура газа, если при нагревании до 120 K его давление увеличилось в 2 раза?

Физика Колледж Газовые законы начальная температура газа нагревание газа давление газа физика колледж термодинамика Идеальный газ закон Бойля температура и давление газовые законы задача по физике Новый

Чтобы решить эту задачу, мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который в данном случае можно применить в форме уравнения состояния идеального газа. Уравнение состояния идеального газа записывается как:

PV = nRT

где:

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

В этой задаче объем и количество вещества газа остаются постоянными, поэтому мы можем использовать упрощенное соотношение:

P1/T1 = P2/T2

где:

• P1 и T1 - начальное давление и температура
• P2 и T2 - конечное давление и температура

По условию задачи, давление газа увеличилось в 2 раза, то есть:

• P2 = 2 * P1

Также известно, что конечная температура T2 = 120 K. Подставим эти данные в уравнение:

P1/T1 = 2*P1/120

Упростим уравнение, сократив P1:

1/T1 = 2/120

Теперь выразим T1:

T1 = 120/2

Таким образом, начальная температура газа была:

T1 = 60 K

Итак, мы определили, что начальная температура газа составляла 60 Кельвинов.