При якій температурі повітря, яке має початкову температуру 303 К, збільшиться його об єм удвічі, за умови, що тиск

Содержание вопроса: Идеальный газ и закон Гей-Люссака

Объяснение: Задача, которую вы задали, связана с идеальным газом и применением закона Гей-Люссака. Закон Гей-Люссака гласит, что при постоянном давлении идеальный газ расширяется или сжимается прямо пропорционально изменению его температуры. Формула, связывающая исходную и конечную температуры газа (T1 и T2) с исходным и конечным объемом (V1 и V2), выражается как:

V1 / T1 = V2 / T2

В данной задаче требуется найти температуру, при которой объем воздуха удваивается (V2 = 2V1), при условии постоянного давления. Подставим эти значения в формулу закона Гей-Люссака:

V1 / T1 = 2V1 / T2

Теперь упростим эту формулу:

1 / T1 = 2 / T2

Умножим обе части уравнения на T1 и T2 для избавления от дробей:

T2 = 2T1

Таким образом, температура, при которой объем воздуха удваивается при постоянном давлении, будет в два раза выше исходной температуры.

Доп. материал: При исходной температуре воздуха 303 К, при какой температуре его объем удвоится, если давление остается неизменным?

Решение:

Исходная температура воздуха (T1) = 303 К

Исходный объем воздуха (V1) = 1

Удвоенный объем воздуха (V2) = 2

Подставим эти значения в формулу закона Гей-Люссака:

1 / 303 = 2 / T2

Умножим обе части уравнения на 303 и 2:

T2 = 2 * 303 = 606 К

Таким образом, при температуре 606 К объем воздуха удвоится при постоянном давлении.

Совет: Для лучшего понимания закона Гей-Люссака и расширения или сжатия идеального газа от изменения температуры, рекомендуется изучить идеальный газ и его характеристики, такие как объем, давление и температура, а также различные законы, связанные с идеальным газом.

Задача для проверки: При давлении 1 атм объем воздуха увеличивается в 3 раза при повышении температуры на 100 градусов Цельсия. Какова была исходная температура воздуха? (Ответ: 200 градусов Цельсия)

Тема урока: Физика - Закон Гей-Люссака

Инструкция: Задача основана на Пропорциональном законе Гей-Люссака, который утверждает, что при постоянном давлении объем газового тела прямо пропорционален его температуре в абсолютной шкале (Кельвин).

Для решения задачи нам дано, что изначальная температура воздуха составляет 303 К (Kelvin). Мы должны найти температуру, при которой объем воздуха удваивается при постоянном давлении.

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулу для Пропорционального закона Гей-Люссака, которая выглядит так:

V1/T1 = V2/T2

где V1 - начальный объем газа, T1 - начальная температура газа, V2 - конечный объем газа, T2 - конечная температура газа.

Мы знаем, что конечный объем должен быть удвоен по сравнению с начальным объемом, поэтому V2 = 2 * V1.

Подставляем значения в формулу:

2 * V1 / T1 = V2 / T2

2 * V1 / T1 = (2 * V1) / T2

Отсюда можно выразить T2:

T2 = T1 / 2

Таким образом, чтобы объем воздуха удвоился при постоянном давлении, начальная температура воздуха 303 К должна уменьшиться вдвое, что составляет 303 K / 2 = 151.5 К.

Например:
Задача: При температуре 293 К объем газа составляет 2 литра. При какой температуре объем газа удвоится, при условии постоянного давления?
Решение:
Для решения этой задачи, мы можем использовать Пропорциональный закон Гей-Люссака.
Исходные данные: V1 = 2 литра, T1 = 293 К
Мы должны найти T2.
Используя формулу, подставим данные:
2 литра / 293 К = 4 литра / T2
Далее, решим уравнение:
T2 = (4 литра * 293 К) / 2 литра
T2 = 586 К.
Таким образом, при температуре 586 К объем газа удвоится при постоянном давлении.

Совет: Для лучшего понимания и запоминания формулы Пропорционального закона Гей-Люссака, рекомендуется изучать и практиковаться в решении подобных задач. Также, полезно запомнить основные значения абсолютной шкалы температуры Кельвин: 0 К соответствует абсолютному нулю, где все движение молекул прекратилось, а 273 К эквивалентно точке замерзания воды.

Ещё задача: При температуре 400 К объем газа составляет 1.5 литра. При какой температуре объем газа удвоится при условии постоянного давления?