Після нагрівання, об єм газу залишається на рівні 4 л, і його внутрішня енергія збільшується на 3 кДж. Який буде тиск

Тема: Тиск газу після нагрівання

Пояснення:
Для вирішення цієї задачі, ми можемо скористатися ідеальним газовим законом. Ідеальний газовий закон говорить нам, що внутрішня енергія газу є функцією його температури і об"єму. Він представлений наступним рівнянням:

U = (3/2) * nRΔT,

де U - збільшення внутрішньої енергії газу (у нашому випадку 3 кДж),
n - кількість молекул газу,
R - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К)),
ΔT - зміна температури газу.

Також, ми знаємо, що об"єм газу залишається на рівні 4 л.

Для розрахунку тиску газу після нагрівання, можемо використати ідеальний газовий закон:

P = (nRT) / V,

де P - тиск газу,
n - кількість молекул газу,
R - універсальна газова стала,
T - температура газу,
V - об"єм газу.

Отож, ми маємо два невідомих: кількість молекул газу (n) і температуру газу (T). Для розрахунку цих невідомих, ми можемо скористатися формулами:

n = (PV) / (RT),
T = (2U) / (3nR).

Підставимо відповідні значення:

n = ((4 л) * (R*T)) / ((8.314 Дж/(моль·K)) * (4 л)),
T = (2 * (3 кДж)) / (3 * n * (8.314 Дж/(моль·K))).

Після розрахунків, отримаємо значення кількості молекул газу (n) і температури газу (T). Після цього, вставимо ці значення в формулу для розрахунку тиску газу (P):

P = (nRT) / V.

Приклад використання:
Задано об"єм газу після нагрівання - 4 л, збільшення внутрішньої енергії - 3 кДж. Знайти тиск газу після нагрівання.

Рекомендації:
- Перед розрахунками переконайтеся, що одиниці вимірювання усіх величин однакові (Дж, л, К);
- Врахуйте, що R - універсальна газова стала.

Вправа:
Задано об"єм газу після нагрівання - 5 л, збільшення внутрішньої енергії - 2 кДж. Знайти тиск газу після нагрівання.