Какой был исходный объем газа, если в изобарном процессе его объем увеличился на 150 дм3, а его температура увеличилась в два раза? Выразите ответ.
Солнечный_Шарм
Дано: Изобарный процесс, в котором объем газа увеличился на 150 дм3, а температура увеличилась в два раза.
В изобарном процессе давление газа остается постоянным. Формула, описывающая связь объема, температуры и количества вещества газа, известна как уравнение состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]
Где:
P - давление газа (постоянное в изобарном процессе)
V - объем газа
n - количество вещества газа
R - универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура газа
Для нахождения исходного объема газа воспользуемся этим уравнением.
Поскольку давление газа не меняется (\(P\) - постоянное в изобарном процессе), можно записать следующее соотношение:
\[V_1 \cdot T_1 = V_2 \cdot T_2\]
Где:
\(V_1\) - исходный объем газа
\(T_1\) - исходная температура газа
\(V_2\) - новый объем газа (увеличился на 150 дм3)
\(T_2\) - новая температура газа (увеличилась в два раза)
Подставим известные значения:
\(V_1 \cdot T_1 = (V_1 + 150) \cdot (2 \cdot T_1)\)
Раскроем скобки:
\(V_1 \cdot T_1 = 2 \cdot V_1 \cdot T_1 + 300 \cdot T_1\)
Перенесем все неизвестные значения в левую часть уравнения:
\(V_1 \cdot T_1 - 2 \cdot V_1 \cdot T_1 - 300 \cdot T_1 = 0\)
Факторизуем:
\(V_1(T_1 - 2 \cdot T_1 - 300) = 0\)
Упростим:
\(V_1(-T_1 - 300) = 0\)
Так как объем газа не может быть равным нулю, можно сократить на \((-T_1 - 300)\):
\(V_1 = 0\)
Таким образом, исходный объем газа равен нулю.
В изобарном процессе давление газа остается постоянным. Формула, описывающая связь объема, температуры и количества вещества газа, известна как уравнение состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]
Где:
P - давление газа (постоянное в изобарном процессе)
V - объем газа
n - количество вещества газа
R - универсальная газовая постоянная
T - абсолютная температура газа
Для нахождения исходного объема газа воспользуемся этим уравнением.
Поскольку давление газа не меняется (\(P\) - постоянное в изобарном процессе), можно записать следующее соотношение:
\[V_1 \cdot T_1 = V_2 \cdot T_2\]
Где:
\(V_1\) - исходный объем газа
\(T_1\) - исходная температура газа
\(V_2\) - новый объем газа (увеличился на 150 дм3)
\(T_2\) - новая температура газа (увеличилась в два раза)
Подставим известные значения:
\(V_1 \cdot T_1 = (V_1 + 150) \cdot (2 \cdot T_1)\)
Раскроем скобки:
\(V_1 \cdot T_1 = 2 \cdot V_1 \cdot T_1 + 300 \cdot T_1\)
Перенесем все неизвестные значения в левую часть уравнения:
\(V_1 \cdot T_1 - 2 \cdot V_1 \cdot T_1 - 300 \cdot T_1 = 0\)
Факторизуем:
\(V_1(T_1 - 2 \cdot T_1 - 300) = 0\)
Упростим:
\(V_1(-T_1 - 300) = 0\)
Так как объем газа не может быть равным нулю, можно сократить на \((-T_1 - 300)\):
\(V_1 = 0\)
Таким образом, исходный объем газа равен нулю.
Знаешь ответ?