Какое давление будет у газа в запаянной колбе, если его поместить в морозильную камеру с температурой 200 к? Необходимо

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о законе Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме газа его давление пропорционально температуре в абсолютной шкале.

Для начала приведем температуру в абсолютную шкалу. В абсолютной шкале, которая измеряется в кельвинах, ноль градусов Цельсия соответствует 273,15 Кельвинам. Поэтому температура морозильной камеры, которая равна 200 градусам Цельсия, будет равна \(200 + 273.15 = 473.15\) Кельвинам.

Таким образом, мы имеем исходную температуру газа в запаянной колбе (назовем ее \(T_1\)) и температуру морозильной камеры (назовем ее \(T_2\)), поступаемые на вход в формулу закона Гей-Люссака.

Формула для закона Гей-Люссака выглядит следующим образом:

\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\)

где \(P_1\) и \(P_2\) - давления газа до и после изменения температуры, \(T_1\) и \(T_2\) - температуры газа в абсолютной шкале до и после изменения соответственно.

Мы знаем, что давление газа в запаянной колбе (\(P_1\)) неизвестно, а температуры (\(T_1\) и \(T_2\)) известны.

Теперь нужно решить уравнение относительно \(P_1\):

\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\)

Для этого умножим оба выражения на \(T_1\):

\(P_1 = \frac{P_2}{T_2} \cdot T_1\)

Мы знаем, что \(T_2 = 273.15 + 200 = 473.15\) Кельвинов. Подставим эту информацию в уравнение:

\(P_1 = \frac{P_2}{473.15} \cdot T_1\)

Теперь осталось ввести значение \(P_2\). Поскольку газ находится в морозильной камере, можно предположить, что его давление \(P_2\) равно давлению, которое характерно для данного типа газа в морозильных камерах. Рассчитывать это давление каждый раз очень трудно и нецелесообразно, поэтому вместо этого воспользуемся стандартным давлением, известным как стандартное атмосферное давление (1 атм). Таким образом, мы можем принять \(P_2\) равным 1 атм.

Подставим эти значения в уравнение:

\(P_1 = \frac{1}{473.15} \cdot T_1\)

Мы знаем \(T_1\), которая равна 200 Кельвинам, поэтому можем подставить это значение:

\(P_1 = \frac{1}{473.15} \cdot 200\)

Теперь осталось только рассчитать это выражение с помощью калькулятора:

\(P_1 \approx 0.423\) атм

Итак, давление газа в запаянной колбе, если его поместить в морозильную камеру с температурой 200 Кельвина, будет примерно равно 0.423 атм.