Каково будет изменение массы газа при откачке из системы постоянного объема? При изотермическом процессе, если исходная масса газа в системе равна 5 кг, а давление во время откачки изменяется от 8 МПа до 2 МПа. Ответ предоставить с точностью до сотых килограмма.
Snegurochka
Для решения данной задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который описывает изменение давления и объема идеального газа при постоянной температуре:
\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]
где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление газа, \(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объем газа.
Так как объем газа остается неизменным (система имеет постоянный объем), можем переписать уравнение следующим образом:
\[P_1 = \frac{{m_1 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
\[P_2 = \frac{{m_2 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
где \(m_1\) и \(m_2\) - массы газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа (на которую мы не влияем).
Нам дано, что \(P_1 = 8\) МПа и \(P_2 = 2\) МПа, а также \(m_1 = 5\) кг. Наша задача - найти \(m_2\).
Итак, мы можем переписать уравнения следующим образом:
\[8 \cdot V_1 = 2 \cdot V_1\]
\[\frac{{m_1 \cdot R \cdot T}}{{V_1}} = \frac{{m_2 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
Исключив \(V_1\) из этих уравнений, мы получаем:
\[8 = 2\]
\[m_1 = m_2\]
Таким образом, масса газа не изменится при откачке из системы постоянного объема в изотермическом процессе.
Ответ: Масса газа после откачки также будет составлять 5 кг с точностью до сотых килограмма.
\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]
где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление газа, \(V_1\) и \(V_2\) - начальный и конечный объем газа.
Так как объем газа остается неизменным (система имеет постоянный объем), можем переписать уравнение следующим образом:
\[P_1 = \frac{{m_1 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
\[P_2 = \frac{{m_2 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
где \(m_1\) и \(m_2\) - массы газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура газа (на которую мы не влияем).
Нам дано, что \(P_1 = 8\) МПа и \(P_2 = 2\) МПа, а также \(m_1 = 5\) кг. Наша задача - найти \(m_2\).
Итак, мы можем переписать уравнения следующим образом:
\[8 \cdot V_1 = 2 \cdot V_1\]
\[\frac{{m_1 \cdot R \cdot T}}{{V_1}} = \frac{{m_2 \cdot R \cdot T}}{{V_1}}\]
Исключив \(V_1\) из этих уравнений, мы получаем:
\[8 = 2\]
\[m_1 = m_2\]
Таким образом, масса газа не изменится при откачке из системы постоянного объема в изотермическом процессе.
Ответ: Масса газа после откачки также будет составлять 5 кг с точностью до сотых килограмма.
Знаешь ответ?