Какую температуру нужно установить в комнате, чтобы воздушный шарик, непроницаемый для воздуха, уменьшил свой объём

Тема: Закон Шарля

Описание: Задача основана на принципе Гей-Люссака или законе Шарля, который утверждает, что при постоянном давлении газ расширяется или сжимается прямо пропорционально изменению его температуры. Формула, которую мы можем использовать для решения данной задачи, выглядит следующим образом:

V1/T1 = V2/T2,

где V1 - начальный объём шарика, T1 - начальная температура комнаты, V2 - конечный объём шарика (вдвое меньше начального объёма), T2 - искомая конечная температура комнаты.

Мы знаем, что начальный объём шарика не изменяется, так как он непроницаемый для воздуха. При этом, конечный объём равен половине начального объёма.

Решим задачу поэтапно:

1. Подставим известные значения в формулу:

V1/T1 = (1/2)V1/T2.

2. Упростим уравнение, умножив обе части на T1:

V1 = (1/2)V1 * (T1/T2).

3. Сократим V1 из обеих частей уравнения:

1 = 1/2 * (T1/T2).

4. Разделим обе части уравнения на 1/2:

2 = T1/T2.

5. Переставим местами T1 и T2:

T2 = T1/2.

Таким образом, чтобы шарик уменьшил свой объём вдвое, необходимо установить температуру в комнате половину от начальной температуры. В данном случае, чтобы получить конечную температуру, нужно разделить 20°С (начальная температура) на 2.

Пример: Какую температуру нужно установить в комнате, чтобы воздушный шарик, непроницаемый для воздуха, уменьшил свой объём вдвое? (Шарик находится в комнате при температуре 20°С и предполагается, что процесс охлаждения шарика происходит при постоянном давлении).

Совет: Помните о законе Шарля, который устанавливает связь между объёмом газа и его температурой при постоянном давлении. Не забывайте внимательно читать условия задачи и составлять уравнения, чтобы решить её шаг за шагом.

Ещё задача: Если начальная температура комнаты 10°С, какую температуру нужно установить, чтобы воздушный шарик уменьшил свой объём вдвое? (Предполагаемый процесс охлаждения происходит при постоянном давлении).