На сколько изменилось давление газа при нагревании изохорно от 27 °С до 127 °С?
Кедр
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение Гей-Люссака, которое описывает изменение давления газа при изохорных (при постоянном объеме) условиях.
Уравнение Гей-Люссака выглядит следующим образом:
\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\),
где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление соответственно (в нашем случае начальное давление равно изначальному давлению газа), \(T_1\) и \(T_2\) - начальная и конечная температура соответственно.
Сначала мы должны перевести заданные температуры в градусы Кельвина, так как уравнение работает с абсолютной шкалой температуры. Формула для конвертации из градусов Цельсия в Кельвины следующая:
\(T_{\text{Кельвин}} = T_{\text{Цельсия}} + 273.15\).
Теперь решим задачу:
Переведем начальную и конечную температуру в Кельвины:
\(T_1 = 27 °C + 273.15 = 300.15 K\)
\(T_2\) - мы не знаем конечную температуру, поэтому обозначим ее как \(T_2\).
Запишем уравнение Гей-Люссака:
\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\).
Подставим известные значения:
\(\frac{P_1}{300.15} = \frac{P_2}{T_2}\).
Теперь мы можем выразить \(P_2\) через \(T_2\):
\(P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1}\).
Изначально известно, что начальное давление равно конечному давлению, поэтому \(P_1 = P_2\).
Следовательно, уравнение становится:
\(P_2 = P_2 \cdot \frac{T_2}{T_1}\).
Дальше мы можем решить уравнение относительно \(P_2\):
\(P_2 \cdot \frac{T_1}{T_2} = P_2\).
Разделим обе части уравнения на \(P_2\):
\(\frac{T_1}{T_2} = 1\).
Теперь найдем \(T_2\):
\(T_1 = T_2\).
Таким образом, давление газа не изменится при таком нагревании изохорно.
Ответ: Давление газа не изменится при нагревании изохорно от 27 °C до любой конечной температуры \(T_2\).
Уравнение Гей-Люссака выглядит следующим образом:
\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\),
где \(P_1\) и \(P_2\) - начальное и конечное давление соответственно (в нашем случае начальное давление равно изначальному давлению газа), \(T_1\) и \(T_2\) - начальная и конечная температура соответственно.
Сначала мы должны перевести заданные температуры в градусы Кельвина, так как уравнение работает с абсолютной шкалой температуры. Формула для конвертации из градусов Цельсия в Кельвины следующая:
\(T_{\text{Кельвин}} = T_{\text{Цельсия}} + 273.15\).
Теперь решим задачу:
Переведем начальную и конечную температуру в Кельвины:
\(T_1 = 27 °C + 273.15 = 300.15 K\)
\(T_2\) - мы не знаем конечную температуру, поэтому обозначим ее как \(T_2\).
Запишем уравнение Гей-Люссака:
\(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\).
Подставим известные значения:
\(\frac{P_1}{300.15} = \frac{P_2}{T_2}\).
Теперь мы можем выразить \(P_2\) через \(T_2\):
\(P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1}\).
Изначально известно, что начальное давление равно конечному давлению, поэтому \(P_1 = P_2\).
Следовательно, уравнение становится:
\(P_2 = P_2 \cdot \frac{T_2}{T_1}\).
Дальше мы можем решить уравнение относительно \(P_2\):
\(P_2 \cdot \frac{T_1}{T_2} = P_2\).
Разделим обе части уравнения на \(P_2\):
\(\frac{T_1}{T_2} = 1\).
Теперь найдем \(T_2\):
\(T_1 = T_2\).
Таким образом, давление газа не изменится при таком нагревании изохорно.
Ответ: Давление газа не изменится при нагревании изохорно от 27 °C до любой конечной температуры \(T_2\).
Знаешь ответ?