Сколько составляет масса воздуха, выходящего из помещения, при изменении температуры с 20 ° C до 29

Тема урока: Изменение массы воздуха при изменении температуры.

Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобится знание о законе сохранения массы и законе Гей-Люссака для идеального газа. Согласно этому закону, объем идеального газа при постоянном давлении пропорционален его температуре в абсолютных единицах.

Перед тем, как мы решим задачу, необходимо привести температуры к абсолютной шкале. Для этого добавим 273 к значениям в °C: начальная температура 20 °C становится 20 + 273 = 293 K, а конечная температура 29 °C становится 29 + 273 = 302 K.

Теперь мы можем использовать закон Гей-Люссака для решения задачи. Если мы рассмотрим отношение объемов двух состояний идеального газа при различных температурах, то получим следующую формулу:

(V1 / T1) = (V2 / T2),

где V1 и V2 - объемы газа при первоначальной и конечной температуре соответственно, T1 и T2 - температуры в абсолютных единицах для первоначального и конечного состояний газа.

Так как воздух в помещении не изменяется, его объем остается постоянным. Поэтому мы можем записать:

V1 / T1 = V2 / T2.

Мы знаем, что начальная температура T1 = 293 K, а конечная температура T2 = 302 K. Подставляя эти значения в формулу, получаем:

V1 / 293 = V2 / 302.

Теперь мы можем решить эту пропорцию, выразив V2 через V1:

V2 = V1 * (302 / 293).

Исходя из закона сохранения массы, масса газа остается неизменной, поэтому мы можем записать:

m1 = m2,

где m1 - масса газа при первоначальной температуре, m2 - масса газа при конечной температуре.

Мы также знаем, что плотность воздуха при 20 °C составляет около 1,204 кг/м³. Мы можем использовать это значение, чтобы связать объем газа с его массой:

m1 = V1 * плотность.

Таким образом, мы можем записать:

V1 * плотность = V2 * плотность.

Подставляя значение V2, мы получаем:

V1 * плотность = V1 * (302 / 293) * плотность.

Теперь мы можем выразить m2 через m1:

m2 = m1 * (V1 / 293) * (302 / 293).

Мы можем использовать эти формулы для расчета массы воздуха, выходящего из помещения при изменении температуры с 20 °C до 29 °C.

Доп. материал: Найдите массу воздуха, выходящего из помещения при изменении температуры с 20 °C до 29 °C, если начальный объем воздуха составляет 5 м³.

Адаптация: Для более простого и понятного решения этой задачи вам может понадобиться использовать концепцию плотности объемной массы воздуха и приведение температур к абсолютной шкале. Отметьте, что при решении задачи необходимо использовать соответствующие единицы измерения и работать в абсолютных значениях температуры.

Ещё задача: Найдите массу воздуха, выходящего из помещения при изменении температуры с 20 °C до 32 °C, если начальный объем воздуха составляет 10 м³.