50 л, если после соединения давление составило 150 кПа в объеме

Содержание вопроса: Закон Бойля в газовой физике

Пояснение: Задача относится к закону Бойля в газовой физике. Закон Бойля утверждает, что при постоянной температуре количество газа (в данном случае, 50 л) обратно пропорционально давлению (в данном случае, 150 кПа), возникающему при изменении объема газа.

С формулой закона Бойля можно записать это следующим образом:

P₁V₁ = P₂V₂

где P₁ и V₁ - начальное давление и объем газа, P₂ и V₂ - конечное давление и объем газа.

В данной задаче известны начальный объем газа (50 л) и конечное давление (150 кПа). Нам нужно найти конечный объем газа (V₂).

Давление и объем газа прямо пропорциональны, поэтому при увеличении давления в 3 раза (150 кПа / 50 кПа), объем газа уменьшится в 3 раза. Поэтому, чтобы найти V₂, мы можем поделить начальный объем на коэффициент пропорциональности:

V₂ = V₁ / (P₁ / P₂) = 50 л / (1 / 3) = 150 л

Ответ: конечный объем газа составит 150 л.

Совет: Чтобы лучше понять закон Бойля, можно провести свой собственный эксперимент с помощью шприца и стакана с водой. Заполните шприц полностью и начните медленно нажимать на поршень, уменьшая объем газа в шприце. Обратите внимание, как меняется давление газа. Это поможет визуализировать связь между объемом и давлением при постоянной температуре.

Дополнительное упражнение: Если давление на газ увеличивается в 2 раза (P₂ = 2P₁), то какой будет конечный объем газа (V₂), если начальный объем газа (V₁) равен 60 л?