На сколько процентов изменится давление в закрытом сосуде, если добавить газу Q количество тепла, если в сосуде содержится v = 4 моль аргона при температуре T = 300 K?
Скорпион
Для решения этой задачи нам понадобится знание идеального газового закона и формулы для процентного изменения давления.
Идеальный газовый закон гласит, что давление , объем и температура связаны следующим образом:
где - количество молей газа, - универсальная газовая постоянная.
Чтобы найти, на сколько процентов изменится давление в закрытом сосуде, мы должны сравнить начальное давление и конечное давление .
Давайте предположим, что начальное давление в сосуде составляет . После добавления газу количества тепла, давление в сосуде станет .
Из идеального газового закона можно выразить первое и второе давления следующим образом:
и
Теперь проведем анализ процентного изменения давления. Формула процентного изменения величины А относительно величины B выглядит так:
В нашем случае, А - это , а B - это . Подставим значения в формулу:
Теперь нам нужно выразить давления и через известные величины.
Из идеального газового закона, мы можем выразить каждое давление следующим образом:
и
Подставляем эти значения в формулу процентного изменения:
Применяем упрощение:
и сокращаются, и мы получаем окончательную формулу для процентного изменения давления:
Таким образом, процентное изменение давления в закрытом сосуде при добавлении газу количества тепла будет равно процентному изменению температуры.
Например, если начальная температура составляет и добавляется количество тепла, конечная температура будет , и процентное изменение давления будет:
Не забывайте, что формула может быть использована только в предположении, что объем сосуда и количество газа не изменяются при добавлении тепла.
Идеальный газовый закон гласит, что давление
где
Чтобы найти, на сколько процентов изменится давление в закрытом сосуде, мы должны сравнить начальное давление
Давайте предположим, что начальное давление в сосуде составляет
Из идеального газового закона можно выразить первое и второе давления следующим образом:
Теперь проведем анализ процентного изменения давления. Формула процентного изменения величины А относительно величины B выглядит так:
В нашем случае, А - это
Теперь нам нужно выразить давления
Из идеального газового закона, мы можем выразить каждое давление следующим образом:
Подставляем эти значения в формулу процентного изменения:
Применяем упрощение:
Таким образом, процентное изменение давления в закрытом сосуде при добавлении газу
Например, если начальная температура составляет
Не забывайте, что формула может быть использована только в предположении, что объем сосуда и количество газа не изменяются при добавлении тепла.
Знаешь ответ?