Какое изменение давления азота произойдет, если его температура повысится на 100 °C и будет выпущено 80% его массы

Предмет вопроса: Изменение давления газа при изменении температуры и массы

Пояснение:
Для решения данной задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: "При неизменной массе газа его давление обратно пропорционально его объему, умноженному на абсолютную температуру".

Сначала найдем конечный объем газа, который останется в емкости после выброса 80% его массы. Исходя из условия, в начале в емкости находилось 1,4 кг азота, следовательно, после выброса останется 20% от этого количества, то есть 0,2 * 1,4 кг = 0,28 кг.

Затем мы должны учесть, что температура газа изменилась на 100 °C. Однако для использования в формуле закона Бойля-Мариотта, мы должны выразить температуру в абсолютных единицах, поэтому преобразуем 100 °C в Кельвины. Для этого нужно прибавить 273,15 к температуре по Цельсию. Мы получим, что теперь температура составляет 100°C + 273,15 = 373,15 К.

Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для нахождения изменения давления азота. Изначально объем газа составлял 8 литров, его температура была 273,15 К и его масса была 1,4 кг. После изменений объем стал неизвестным (обозначим его как V), температура стала 373,15 К и масса стала 0,28 кг.

Формула закона Бойля-Мариотта примет вид:
P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,

где P1 и P2 - начальное и конечное давление соответственно. Раз мы ищем изменение давления, P1 нам неизвестно и может быть обозначено как P. Подставляя значения, получаем:

P * 8 / 273,15 = 0,28 * V / 373,15.

Теперь мы можем решить эту формулу для V, выражая его в литрах. Решив данное уравнение, мы найдем новый объем газа (V). Подставим это значение в начальное уравнение, чтобы найти новое давление (P). Получив это значение, мы сможем найти изменение давления, вычтя начальное давление из нового.

Пример:
Задача: Какое изменение давления азота произойдет, если его температура повысится на 100°С и будет выпущено 80% его массы из емкости объемом 8 литров, где изначально находилось 1,4 кг азота при температуре 273,15 К?

Совет:
Для более глубокого понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными принципами закона Бойля-Мариотта и узнать, как преобразовывать температуру в абсолютные единицы (Кельвины). Это также поможет в решении других задач, связанных с изменением газовых параметров.

Задача на проверку:
Азот находится при температуре 300 K и давлении 2 атмосферы. При какой температуре азот будет иметь давление 4 атмосферы, если его объем останется неизменным?