В конечном состоянии, после изобарного сжатия до 20 литров, определите давление и температуру газа в сосуде, который

Тема: Изотермическое сжатие газа

Инструкция:
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться законом Бойля-Мариотта, который утверждает, что при изотермическом процессе (когда температура газа остается постоянной), произведение давления и объема газа остается постоянным.

Исходное состояние газа задано следующими параметрами:
V₁ = 5 л (объем газа)
T₁ = 300 К (температура газа)
P₁ = 1,4 * 10^5 Па (давление газа)

Поскольку изначально газ находился в сосуде объемом 5 литров и был соединен с пустым сосудом объемом 40 литров, после изобарного сжатия (когда давление газа остается неизменным) и учета закона Бойля-Мариотта (P₁ * V₁ = P₂ * V₂), мы можем рассчитать конечное состояние газа.

V₂ = 20 л (конечный объем газа)
V₁ + V₂ = 45 л (общий объем газа)

Используя формулу для рассчета конечного давления газа:
P₂ = P₁ * (V₁ + V₂) / V₁

Подставляя значения, получаем следующий результат:
P₂ = 1,4 * 10^5 Па * (5 л + 20 л) / 5 л = 1,8 * 10^5 Па

Таким образом, давление газа в сосуде после изобарного сжатия составляет 1,8 * 10^5 Па.

Пример использования:
Определите давление и температуру газа после изобарного сжатия, если исходные данные следующие: объем газа = 5 литров, температура газа = 300 К, давление газа = 1,4 * 10^5 Па. Итоговый объем газа равен 20 литров.

Совет:
Для лучшего понимания изотермического процесса и закона Бойля-Мариотта, рекомендуется изучить основные понятия термодинамики, включая давление, объем и температуру, а также узнать больше о различных типах процессов изменения состояния газа.

Задание для закрепления:
При изотермическом расширении газа изначальный объем составлял 10 л, а конечный объем стал равен 40 л. Определите исходное давление газа, если давление после расширения составило 1,2 * 10^5 Па. (Ответ: 3 * 10^4 Па)