Сколько объема воздуха будет выходить из сосуда, когда открытый сосуд объемом 0,03 м3 будет нагреваться с 20°С до 60°С?

Тема вопроса: Изменение объема воздуха в зависимости от температуры

Инструкция: Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Шарля (закон Шарля, или закон Гей-Люссака-Шарля), который гласит, что объем газа при постоянном давлении прямо пропорционален его температуре. Формула для закона Шарля имеет вид: V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - начальный объем и температура соответственно, а V2 и T2 - конечный объем и температура соответственно.

В данной задаче у нас есть начальный объем сосуда V1 = 0,03 м3, начальная температура T1 = 20°C = 293 K и конечная температура T2 = 60°C = 333 K.

Подставив значения в формулу закона Шарля, мы получим: 0,03/293 = V2/333.

Решив данное уравнение относительно V2, получаем: V2 = 0,03 * 333 / 293.

Вычислив данное выражение, получаем: V2 ≈ 0,0339 м3.

Таким образом, объем воздуха, который будет выходить из сосуда при нагревании с 20°C до 60°C, составит приблизительно 0,0339 м3.

Совет: Для более легкого понимания материала можно посмотреть демонстрацию закона Шарля в лаборатории или использовать виртуальные симуляции, которые помогут визуализировать изменение объема газа при изменении температуры.

Закрепляющее упражнение: Найдите изменение объема газа, если начальная температура равна 30°C (303 K), а конечная температура равна 90°C (363 K), при условии, что начальный объем газа равен 0,02 м3.