Какое давление Р будет в сосуде после увеличения его объема в η = 4.1 раз при температуре 20 градусов Цельсия? В сосуде

Тема урока: Физика

Разъяснение:
Для решения данной задачи, нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа - уравнением Клапейрона.
Уравнение Клапейрона выглядит следующим образом:

P * V = n * R * T,

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Из условия задачи известно, что объем увеличился в 4.1 раза (η = 4.1), и температура равна 20 градусам Цельсия.

Для начала, необходимо найти начальное давление в сосуде, чтобы использовать его в уравнении Клапейрона. Для этого необходимо найти давление насыщенного пара при температуре 20 градусов Цельсия, которое равно 2.33 кПа, и воспользоваться формулой:

PV = nRT,

где P = 2.33 кПа, V = V" = V * η = η * 1 моль воды * 18 г/моль / (1 г/см³) = η * 18 см³, R = 8.31 Дж / (град * моль) (универсальная газовая постоянная), T = 20 градусов Цельсия + 273.15 = 293.15 К.

Зная все значения в уравнении, мы можем найти начальное давление:

P" * V" = n * R * T.

P" * η * 18 = 1 * 8.31 * 293.15.

Теперь можно найти новое давление Р:

Р = P" / η.

Доп. материал:
Для данной задачи, начальное давление P" равно 2.33 кПа, а η равно 4.1. Подставим эти значения в формулу и найдем давление Р в сосуде после увеличения его объема:

Р = 2.33 кПа / 4.1 ≈ 0.57 кПа.

Совет:
Для лучшего понимания задачи, рекомендуется иметь представление о понятиях давления, объема, количество вещества и температуры в газах. Также полезно обратить внимание на единицы измерения и правильное округление ответа до двух цифр после запятой.

Задача на проверку:
Что будет с давлением в сосуде, если объем увеличится в два раза, а температура останется неизменной? Ответ дайте в кПа, округлив до двух цифр после запятой.

Содержание: Давление и объем газа

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Гей-Люссака: "Давление газа прямо пропорционально его температуре при постоянном объеме газа и молярном количестве газа". Давление можно вычислить по формуле:

P2 = P1 * (V2 / V1) * (T2 / T1),

где P1 и T1 - исходное давление и температура газа, V1 - исходный объем газа, V2 и T2 - измененные объем и температура газа соответственно.

В данной задаче нам дано, что объем газа увеличивается в 4.1 раза (η = 4.1) при постоянной температуре 20 градусов Цельсия. Также дано начальное давление водяного пара (2.33 кПа) и молярная масса воды (18 г/моль).

Мы знаем, что насыщенное давление водяного пара при 20 градусах Цельсия (или исходное давление) равно P1 = 2.33 кПа. Также мы знаем, что молярное количество газа остается неизменным, поэтому мы можем использовать исходный объем воды 1 моль и молярную массу воды 18 г/моль для расчетов.

Подставляя эти данные в формулу, получим:

P2 = 2.33 кПа * (4.1) * (293 К / 273 К),

где 293 К - температура в Кельвинах (20 градусов Цельсия + 273).

Решив эту формулу, мы найдем P2 - давление в сосуде после увеличения объема газа.

Дополнительный материал: Решите, пожалуйста, задачу о давлении в сосуде после увеличения его объема в 4.1 раза при температуре 20 градусов Цельсия.

Совет: Важно следить за единицами измерения и переводить их при необходимости. Также помните, что все константы в задаче должны быть в одной системе измерения (в данном случае, кПа и градусы Кельвина).

Закрепляющее упражнение: В сосуде содержится 3 моль газа при давлении 1.5 атмосферы и температуре 27 градусов Цельсия. Если объем сосуда увеличить в 2 раза, какое будет новое давление газа при постоянной температуре? Ответ округлите до двух цифр после запятой.