Определите температуру в кельвинах идеального газа, находящегося в цилиндре с подвижным поршнем, если его объем

Тема: Идеальный газ и закон Гей-Люссака

Объяснение:
Идеальный газ - это газ, который ведет себя идеально, то есть подчиняется определенным законам. Одним из таких законов является закон Гей-Люссака, который устанавливает пропорциональность между объемом и температурой идеального газа при постоянном давлении.

Закон Гей-Люссака можно записать следующим образом: V₁/T₁ = V₂/T₂, где V₁ и T₁ - начальный объем и температура газа, V₂ и T₂ - конечный объем и температура газа.

В данной задаче говорится, что объем газа увеличивается на 0,4% и температура газа увеличивается на 1,0 K. Мы ищем температуру газа в кельвинах.

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Гей-Люссака и подставить известные значения в формулу.

Поскольку объем газа увеличивается на 0,4%, то конечный объем можно выразить как 1,004 раза начальный объем: V₂ = 1,004 * V₁.

Тогда, подставив это значение и известное увеличение температуры в формулу Гей-Люссака, мы можем найти температуру газа в кельвинах.

Пример использования:

Изначально: V₁ = 1000 л, T₁ = 300 K

Конечно: V₂ = 1,004 * V₁ = 1,004 * 1000 л = 1004 л

Известно, что T₂ = T₁ + 1,0 K = 300 K + 1,0 K = 301 K

Используя закон Гей-Люссака, можно записать: V₁/T₁ = V₂/T₂

Подставляя известные значения: 1000 л/300 K = 1004 л/T₂

Решая уравнение, мы находим: T₂ ≈ 301,2 K

Таким образом, температура идеального газа после изобарного нагревания составляет около 301,2 K.

Совет: Для более глубокого понимания закона Гей-Люссака и других законов идеального газа, полезно ознакомиться с основными понятиями термодинамики и уравнением состояния идеального газа - уравнением Клапейрона-Менделеева.

Упражнение:
Если объем идеального газа уменьшается на 0,2% при постоянной температуре, на сколько процентов изменится его давление? Используйте закон Гей-Люссака для решения задачи.