На сколько увеличится давление идеального газа при увеличении абсолютной температуры в 3 раза (при постоянном
На сколько увеличится давление идеального газа при увеличении абсолютной температуры в 3 раза (при постоянном количестве вещества)?
а. Во сколько раз увеличится давление идеального газа?
б. Каков будет коэффициент увеличения давления идеального газа?
09.12.2023 18:39
Объяснение:
Идеальный газ - это модель, которая представляет собой газ, в котором молекулы находятся в постоянном хаотическом движении и не взаимодействуют друг с другом. По определению, у идеального газа давление прямо пропорционально абсолютной температуре.
Из уравнения состояния идеального газа (уравнение Клапейрона) можно выразить эту зависимость следующим образом:
P₁/T₁ = P₂/T₂,
где P₁ и T₁ - исходное давление и температура, P₂ и T₂ - новое давление и температура.
Демонстрация:
Пусть P₁ - исходное давление, T₁ - исходная температура. По условию задачи, новая температура будет в 3 раза больше исходной, то есть T₂ = 3T₁.
Подставим эти значения в уравнение Клапейрона:
P₁/T₁ = P₂/T₂.
P₁/T₁ = P₂/(3T₁).
Теперь можно найти коэффициент увеличения давления идеального газа:
P₂/P₁ = T₂/T₁ = (3T₁)/T₁ = 3.
Таким образом:
а. Давление идеального газа увеличится в 3 раза.
б. Коэффициент увеличения давления идеального газа равен 3.
Совет:
Для лучшего понимания зависимости давления идеального газа от температуры рекомендуется изучить уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона) и ознакомиться с различными свойствами идеального газа.
Проверочное упражнение:
Исходя из коэффициента увеличения давления идеального газа в 3 раза, найдите новое давление, если исходное давление составляло 2 атмосферы.
Инструкция: Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Гей-Люссака для идеального газа. Формула Гей-Люссака гласит, что при постоянном объеме и постоянном количестве вещества давление идеального газа прямо пропорционально его абсолютной температуре.
Таким образом, если абсолютная температура увеличивается в 3 раза, то давление идеального газа также увеличится в 3 раза.
Дополнительный материал:
а. Давление идеального газа увеличится в 3 раза.
б. Коэффициент увеличения давления идеального газа - 3.
Совет: Чтобы лучше понять, как работает формула Гей-Люссака, полезно представить идеальный газ как совокупность молекул, которые движутся хаотично. Представьте, что повышение температуры взбудоражило эти молекулы, и они начали двигаться быстрее, сталкиваясь с сильнее силой друг с другом и со стенками сосуда, в котором находится газ.
Задание для закрепления: Мы имеем газ, давление которого составляет 1 атмосфера при температуре 300 Кельвина. Найдите давление газа при температуре 600 Кельвина.