Какова была изначальная температура газа, если в процессе изобарного охлаждения его температура уменьшилась на 100◦С

Содержание: Процесс изобарного охлаждения газа

Инструкция:
Изобарный процесс - это процесс изменения состояния газа при постоянном давлении. В данной задаче мы знаем, что температура газа уменьшилась на 100◦С, а объем изменился с 4 л до 3 л.

Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака, который утверждает, что при изобарном процессе отношение объема к температуре остается постоянным.

Можем записать формулу:

(V1/T1) = (V2/T2),

где V1 и T1 - соответственно объем и температура в начале, а V2 и T2 - объем и температура в конце процесса.

Подставим известные значения:

(4 л / T1) = (3 л / (T1 - 100◦С)).

Приведем уравнение к общему знаменателю и решим его:

4(T1 - 100◦С) = 3T1.

Раскроем скобки:

4T1 - 400◦С = 3T1.

Перенесем T1 на одну сторону:

T1 = 400◦С.

Демонстрация:
Изначальная температура газа была 400◦С.

Совет:
Для лучшего понимания концепции изобарного процесса, рекомендуется изучить и запомнить основные законы термодинамики, включая закон Гей-Люссака.

Практика:
В процессе изобарного нагревания объем газа увеличился с 2 л до 5 л, а его температура повысилась на 200◦С. Какова была начальная температура газа? Ответ выразите в градусах Цельсия.

Суть вопроса: Физика - Изобарное охлаждение газа

Объяснение: Изобарное охлаждение газа происходит при постоянном давлении. В данной задаче изначальный объем газа составлял 4 л, а после охлаждения стал равен 3 л. Температура газа уменьшилась на 100◦С.

Для решения задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянном давлении произведение объема газа на его температуру остается постоянным.

Обозначим изначальную температуру газа как T1. Тогда у нас есть следующее соотношение:

V1 * T1 = V2 * T2,

где V1 и V2 - изначальный и конечный объемы газа соответственно, T2 - конечная температура газа (после охлаждения).

Подставим известные значения в уравнение:

4 л * T1 = 3 л * (T1 - 100◦С).

Раскроем скобки и получим:

4T1 = 3T1 - 300.

Теперь выразим T1:

T1 = -300.

Однако, данное значение температуры является нереальным, так как оно меньше абсолютного нуля (-273,15◦C), при котором все движения молекул прекращаются.

Таким образом, в данной задаче невозможно определить изначальную температуру газа.

Совет: В задачах по физике с помощью уравнений составляются соотношения между физическими величинами, а затем эти соотношения решаются для нахождения неизвестных величин. Важно помнить, какие законы и формулы применять в различных ситуациях.

Практика: Решите задачу: Была изначально известна изобарная температура газа и его объем. После охлаждения на 50◦С температура уменьшилась в 2 раза, а объем стал 3 раза меньше изначального. Определите изначальные значения температуры и объема газа.