Какое будет давление воздуха, если его адиабатически сжимают с давления 1 атм до давления 10^6 па, а затем его охлаждают до исходной температуры, сохраняя объем неизменным? (можно с объяснением)
Sofiya
Для решения этой задачи можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: при постоянной температуре объём газа обратно пропорционален его давлению. Можно записать это в виде формулы: \(P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\), где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление соответственно, а \(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объём газа.
Дано, что начальное давление \(P_1\) равно 1 атмосфере, а конечное давление \(P_2\) равно \(10^6\) паскалям. Также из условия задачи следует, что объём газа остаётся постоянным. Обозначим его как \(V\).
Запишем закон Бойля-Мариотта для процесса сжатия газа:
\[P_1 \cdot V = P_2 \cdot V\]
Так как объем газа не изменяется, то равенство можно записать только для давлений:
\[P_1 = P_2 \cdot \frac{V}{V} = P_2\]
Таким образом, давление газа после адиабатического сжатия будет равно \(10^6\) паскалям.
Далее, газ охлаждают до исходной температуры. При условии, что объем остается неизменным, в соответствии с уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\) (где \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура), давление и температура газа являются пропорциональными.
Поскольку газ охлаждается до исходной температуры, то оно будет равно начальной температуре. Это означает, что давление газа после охлаждения также будет равно начальному давлению, то есть 1 атмосфере.
Таким образом, ответ на задачу: давление воздуха будет равно 1 атмосфере после всех описанных процессов.
Дано, что начальное давление \(P_1\) равно 1 атмосфере, а конечное давление \(P_2\) равно \(10^6\) паскалям. Также из условия задачи следует, что объём газа остаётся постоянным. Обозначим его как \(V\).
Запишем закон Бойля-Мариотта для процесса сжатия газа:
\[P_1 \cdot V = P_2 \cdot V\]
Так как объем газа не изменяется, то равенство можно записать только для давлений:
\[P_1 = P_2 \cdot \frac{V}{V} = P_2\]
Таким образом, давление газа после адиабатического сжатия будет равно \(10^6\) паскалям.
Далее, газ охлаждают до исходной температуры. При условии, что объем остается неизменным, в соответствии с уравнением состояния идеального газа \(PV = nRT\) (где \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура), давление и температура газа являются пропорциональными.
Поскольку газ охлаждается до исходной температуры, то оно будет равно начальной температуре. Это означает, что давление газа после охлаждения также будет равно начальному давлению, то есть 1 атмосфере.
Таким образом, ответ на задачу: давление воздуха будет равно 1 атмосфере после всех описанных процессов.
Знаешь ответ?