На скільки збільшився тиск газу, коли абсолютна температура ідеального газу в герметичному металевому балоні

Тема урока: Закон Гей-Люссака

Описание: Закон Гей-Люссака - это физический закон, который связывает изменение температуры и изменение давления идеального газа при постоянном объеме. Известно, что при постоянном объеме температура и давление идеального газа пропорциональны друг другу. Формула для вычисления данной зависимости:

P1/T1 = P2/T2,

где P1 - начальное давление газа, T1 - начальная абсолютная температура газа, P2 - конечное давление газа, T2 - конечная абсолютная температура газа.

В данной задаче нам дано, что абсолютная температура идеального газа увеличилась в 1,5 раза. Если мы обозначим начальную абсолютную температуру как T1 и конечную абсолютную температуру как T2, то из условия задачи получаем, что T2 = 1,5 * T1.

Мы также знаем, что объем газа остается постоянным, поэтому в данной задаче используется именно закон Гей-Люссака.

Чтобы вычислить, насколько увеличился давление газа, подставим известные значения в формулу закона Гей-Люссака и решим уравнение относительно P2:

P1/T1 = P2/T2,

P1/T1 = P2/(1,5 * T1),

P1 = P2/1,5,

P2 = 1,5 * P1.

Таким образом, давление газа увеличилось в 1,5 раза.

Демонстрация: Допустим, у нас есть газ в герметичном металлическом баллоне с начальным давлением P1 = 2 атм и абсолютной температурой T1 = 300 К. Если абсолютная температура газа увеличивается в 1,5 раза, то мы можем использовать закон Гей-Люссака, чтобы вычислить конечное давление газа. Подставляя известные значения в формулу, получаем:

P2 = 1,5 * P1 = 1,5 * 2 = 3 атм.

Таким образом, конечное давление газа составляет 3 атм.

Совет: Чтобы лучше понять и запомнить закон Гей-Люссака, рекомендуется изучать и практиковать другие законы газовой физики, такие как закон Бойля-Мариотта и закон Шарля, которые также описывают зависимости между давлением, объемом и температурой идеального газа. Также полезно проводить лабораторные эксперименты, чтобы наблюдать эти законы на практике.

Задание для закрепления: При начальном давлении газа P1 = 3 атм и начальной абсолютной температуре газа T1 = 400 К, абсолютная температура идеального газа увеличивается в 2 раза. Каким будет конечное давление газа?