Какое будет конечное давление газа при изохарическом нагреве водорода с массой 2 кг, объемом 5 м³ и температурой -73°С

Пожалуйста! Для решения этой задачи необходимо применить уравнение состояния идеального газа, которое выглядит следующим образом:

\[ P_1V_1/T_1 = P_2V_2/T_2 \]

где
\( P_1 \) - начальное давление газа
\( V_1 \) - начальный объем газа
\( T_1 \) - начальная температура газа
\( P_2 \) - конечное давление газа
\( V_2 \) - конечный объем газа
\( T_2 \) - конечная температура газа

Начнем с даных, которые у нас есть:

\( P_1 = ? \) (конечное давление газа)
\( V_1 = 5 \) (объем газа в начальный момент времени)
\( T_1 = -73 \) (температура газа в начальный момент времени)
\( P_2 = ? \) (конечное давление газа)
\( V_2 = 5 \) (объем газа в конечный момент времени)
\( T_2 = ? \) (конечная температура газа)

Мы знаем, что газ изохарически нагревается, что означает, что его давление остается постоянным на протяжении процесса. То есть, \( P_1 = P_2 \).

Теперь мы можем применить уравнение состояния идеального газа:

\[ P_1V_1/T_1 = P_2V_2/T_2 \]

Подставляя известные значения, получаем:

\[ P_2 \cdot 5 / (-73 + 273) = P_2 \cdot 5 / (-46) \]

Мы знаем, что \( P_1 = P_2 \), значит, можем сократить \( P_2 \) на обоих сторонах:

\[ 5 / (-73 + 273) = 5 / (-46) \]

Раскрываем скобки и приводим дроби к общему знаменателю:

\[ 5 / 200 = 5 / (-46) \]

Теперь можно сократить дроби:

\[ 1 / 40 = 1 / (-46) \]

Данные значения показывают, что давление газа при изохарическом нагреве водорода с массой 2 кг, объемом 5 м³ и температурой -73°С будет равно \( 1 / 40 \).

Пожалуйста, обратите внимание, что в данной задаче температура задана как -73°С. В уравнении состояния идеального газа используется абсолютная температура, поэтому нам нужно использовать температуру в Кельвинах. Для перевода температуры из градусов Цельсия в Кельвины применяется следующая формула:

\[ T(K) = T(°C) + 273 \]

В данном случае, -73°С + 273 = 200K, что мы использовали в расчетах.

Пожалуйста, дайте мне знать, если у вас возникнут дополнительные вопросы!