При нагревании до 127ºС, объем воздуха в открытой стеклянной колбе равен v=0,4 дм3. Когда колба охлаждается до 27ºС

Тема вопроса: Переменные объема газа в зависимости от температуры

Инструкция: Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: "При неизменной массе газа и постоянном количестве вещества его давление прямо пропорционально абсолютной температуре". Это выражается формулой P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2, где P1 и P2 - давление газа, V1 и V2 - его объемы, а T1 и T2 - соответствующие температуры.

Используя эту формулу, мы можем выразить искомый объем воды в колбе. При нагревании объем газа увеличивается до 0,4 дм3 при температуре 127ºС (температура должна быть выражена в Кельвинах, поэтому добавим 273: 127 + 273 = 400 К). Когда колба охлаждается до 27ºС (теперь это 27 + 273 = 300 К) и ее горлышко опускается в воду, мы хотим найти объем воды.

Воспользуемся формулой Бойля-Мариотта и проведем расчеты: P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2. Мы знаем, что давление газа и количество вещества остаются постоянными, поэтому можно просто записать V1 / T1 = V2 / T2. Подставляем известные значения: 0,4 / 400 = V2 / 300. Решим уравнение относительно искомого объема воды V2.

Доп. материал: Когда объем воздуха в колбе составляет 0,4 дм3 при температуре 127ºС, какой объем воды войдет в колбу при охлаждении до 27ºС и погружении горлышка в воду?

Совет: Единицы измерения должны быть согласованы, поэтому необходимо использовать одну систему измерения (например, СИ). Также не забудьте преобразовать температуры из градусов Цельсия в Кельвины, добавив 273.

Ещё задача: При нагревании до 200ºС, объем газа увеличивается до 2 литров. Когда температура снижается до 50ºС, какой объем газа будет занимать?