При изготовлении электроламп их наполняют инертным газом при температуре t1=150°C. Какое давление должно быть в лампах, чтобы при температуре t2=300°C, которая устанавливается в лампе при горении, давление не превышало P=0,1 МПа?

Физика Колледж Температурные зависимости давления газов электролампы инертный газ давление температура физика газовые законы Идеальный газ закон Бойля уравнение состояния температура и давление Новый

Для решения этой задачи мы воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа. Согласно этому закону, при постоянном объеме отношение давления к температуре газа остается постоянным. Это можно выразить следующим образом:

P1/T1 = P2/T2

Где:

• P1 - начальное давление при температуре T1
• P2 - конечное давление при температуре T2
• T1 - начальная температура
• T2 - конечная температура

Теперь подставим известные значения:

• T1 = 150°C = 150 + 273 = 423 K
• T2 = 300°C = 300 + 273 = 573 K
• P2 = 0,1 МПа = 100 кПа

Теперь мы можем выразить P1 через P2:

P1 = P2 * (T1/T2)

Подставим известные значения:

P1 = 100 кПа * (423 K / 573 K)

Теперь вычислим P1:

P1 = 100 * (423 / 573) ≈ 73,8 кПа

Таким образом, давление в лампах при температуре 150°C должно составлять примерно 73,8 кПа, чтобы при температуре 300°C давление не превышало 0,1 МПа.