Яка була початкова температура газу в закритому балоні, якщо після збільшення температури на 14°С тиск зріс на 5%?
Светлячок
Хорошо! Чтобы решить эту задачу, нам понадобится применить закон Бойля-Мариотта, который гласит: "При постоянном количестве газа его давление пропорционально температуре, если температура измеряется в абсолютных единицах (Кельвинах), а объем не меняется."
В этой задаче у нас есть изменение температуры, изменение давления, и мы должны найти начальную температуру.
Давайте предположим, что начальная температура газа в закрытом баллоне равна T градусам Цельсия. После увеличения температуры на 14°C, новая температура будет равна (T + 14)°C.
Из закона Бойля-Мариотта мы знаем, что давление газа пропорционально температуре. Поэтому мы можем записать уравнение:
\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]
где \(P_1\) и \(T_1\) - начальное давление и температура газа, а \(P_2\) и \(T_2\) - давление и температура после изменений.
Подставим значения в уравнение:
\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]
\[\frac{P_1}{T} = \frac{P_2}{T + 14}\]
Теперь мы знаем, что давление увеличилось, поэтому \(P_2 > P_1\).
Заметим, что после упрощения уравнения получится:
\[P_2 \cdot T - P_1 \cdot (T + 14) = 0\]
Теперь давайте подставим \(P_1 = 1\) и \(P_2 = 2\), где \(P_1\) и \(P_2\) - давление газа до и после изменений (можно взять любые значения, но нас не интересуют конкретные числа, только отношение между ними):
\[2 \cdot T - 1 \cdot (T + 14) = 0\]
\[2T - T - 14 = 0\]
\[T - 14 = 0\]
\[T = 14\]
Получили, что начальная температура газа была 14 градусов Цельсия.
Таким образом, начальная температура газа в закрытом баллоне составляла 14 градусов Цельсия.
В этой задаче у нас есть изменение температуры, изменение давления, и мы должны найти начальную температуру.
Давайте предположим, что начальная температура газа в закрытом баллоне равна T градусам Цельсия. После увеличения температуры на 14°C, новая температура будет равна (T + 14)°C.
Из закона Бойля-Мариотта мы знаем, что давление газа пропорционально температуре. Поэтому мы можем записать уравнение:
\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]
где \(P_1\) и \(T_1\) - начальное давление и температура газа, а \(P_2\) и \(T_2\) - давление и температура после изменений.
Подставим значения в уравнение:
\[\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\]
\[\frac{P_1}{T} = \frac{P_2}{T + 14}\]
Теперь мы знаем, что давление увеличилось, поэтому \(P_2 > P_1\).
Заметим, что после упрощения уравнения получится:
\[P_2 \cdot T - P_1 \cdot (T + 14) = 0\]
Теперь давайте подставим \(P_1 = 1\) и \(P_2 = 2\), где \(P_1\) и \(P_2\) - давление газа до и после изменений (можно взять любые значения, но нас не интересуют конкретные числа, только отношение между ними):
\[2 \cdot T - 1 \cdot (T + 14) = 0\]
\[2T - T - 14 = 0\]
\[T - 14 = 0\]
\[T = 14\]
Получили, что начальная температура газа была 14 градусов Цельсия.
Таким образом, начальная температура газа в закрытом баллоне составляла 14 градусов Цельсия.
Знаешь ответ?