Яка має бути температура, за якої обєм повітря, що має початкову температуру 303 K, збільшиться вдвічі при постійному газовому тиску?
Проверенный ответ:
Разъяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает обратную зависимость между объемом и температурой газа при постоянном давлении. Закон формулируется следующим образом: P₁V₁ / T₁ = P₂V₂ / T₂, где P₁ и P₂ — начальное и конечное давление газа, V₁ и V₂ — начальный и конечный объем газа, а T₁ и T₂ — начальная и конечная температура газа соответственно.
В данной задаче, объем газа должен увеличиться в два раза. Пусть начальный объем газа V₁ = V, и конечный объем газа V₂ = 2V (так как объем должен увеличиться вдвое). Также, начальная температура газа T₁ = 303 K.
Теперь мы можем переписать закон Бойля-Мариотта для данной задачи: P₁V / T₁ = P₂(2V) / T₂.
Поскольку газовое давление остается неизменным (постоянное газовое давление), P₁ = P₂. Подставив это обратно в уравнение, получим: V / T₁ = 2V / T₂.
Затем можно сократить V со стороны, и получим: 1 / T₁ = 2 / T₂.
Далее, мы можем переставить уравнение для решения относительно конечной температуры T₂: T₂ = T₁ / 2.
Таким образом, конечная температура газа, при которой объем удваивается при постоянном давлении, будет равна половине начальной температуры.
Пример использования: Начальная температура газа равна 303 K. При какой температуре объем газа увеличится вдвое при постоянном давлении?
Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется изучить закон Бойля-Мариотта и понять его основные принципы. Также, обратите внимание на значение начальной температуры газа — она играет важную роль в формуле.
Упражнение: При начальной температуре газа 400 K, какой будет конечная температура, при которой объем газа увеличится втрое при постоянном газовом давлении?