Закон Бойля
В цилиндрическом сосуде, содержащем гелий и насыщенный водяной пар, при уменьшении объема сосуда в 3 раза
В цилиндрическом сосуде, содержащем гелий и насыщенный водяной пар, при уменьшении объема сосуда в 3 раза при постоянной температуре давление в сосуде увеличивается в 2 раза. Необходимо найти количество гелия в сосуде. Известно, что начальное давление в сосуде равно 2 атмосферы, а начальный объем сосуда составляет 30 литров. Значение универсальной газовой постоянной R равно 8,31 Дж/(моль*К).
11.12.2023 05:19
Написать свой ответ:
Разъяснение: Закон Бойля описывает зависимость между объемом и давлением газа при постоянной температуре. Он формулируется следующим образом: "При постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению."
Математически закон Бойля записывается как P1V1 = P2V2, где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, соответственно, а P2 и V2 - измененное давление и объем газа.
В данной задаче нам дано, что объем сосуда уменьшается в 3 раза, а давление увеличивается в 2 раза. Мы будем считать количество гелия в сосуде постоянным.
Используя формулу закона Бойля, можно записать уравнение: P1V1 = P2V2. Подставим известные значения: 2 * 30 = 4 * V2.
Чтобы найти значение V2, разделим обе части уравнения на 4: V2 = (2 * 30) / 4 = 15 литров.
Таким образом, количество гелия в сосуде составляет 15 литров.
Пример использования: Найти конечный объем газа, если начальный объем равен 20 литрам, а давление увеличивается в 3 раза.
Совет: Для лучшего понимания закона Бойля можно провести эксперимент, используя шприц и небольшой объем газа. Изменяйте объем, а затем измеряйте давление и проверяйте, выполняется ли закон Бойля.
Упражнение: Начальный объем газа составляет 50 литров при давлении 3 атмосферы. При каком давлении конечный объем газа будет равен 25 литрам?