Как меняется давление в закрытом сосуде при снижении температуры с 546K до 273K: а) удвоится, б) уменьшится

Чтобы понять, как меняется давление в закрытом сосуде при снижении температуры, мы можем использовать закон Гей-Люссака (или закон Гей-Люссака-Ламберта), который гласит: при неизменном объеме газа его давление пропорционально абсолютной температуре.

Изначально, у нас есть температура 546K и допустимое, что давление в закрытом сосуде не меняется. Теперь, если мы снижаем температуру до 273K, то становится ясно, что давление в закрытом сосуде изменится.

Чтобы найти, как именно изменится давление, воспользуемся формулой, которая связывает давление и температуру: \( P_1 / T_1 = P_2 / T_2 \), где \( P_1 \) и \( T_1 \) - изначальное давление и температура, а \( P_2 \) и \( T_2 \) - давление и температура после изменений. Подставим известные значения:

\[ P_1 / 546K = P_2 / 273K \]

Теперь нам нужно найти \( P_2 \).
Нам предоставлены четыре варианта ответа: а) удвоится, б) уменьшится, в) не изменится, г) уменьшится вдвое.

Найдем отношение давления \( P_2 \) к изначальному давлению \( P_1 \):

\[ P_2 = (P_1 / T_1) \cdot T_2 \]

\[ P_2 = (P_1 / 546K) \cdot 273K \]

Подставляем это значение в формулу и упрощаем:

\[ P_2 = P_1 / 2 \]

Таким образом, давление в закрытом сосуде уменьшится вдвое при снижении температуры с 546K до 273K.

Такое изменение давления происходит, потому что при снижении температуры молекулы газа начинают двигаться медленнее, что приводит к снижению давления в закрытом сосуде.