Як підвищиться тиск газу, якщо закритий балон з ідеальним газом при температурі 27ºC розігріти до 327ºC? Коли

Тема занятия: Перепад давления в газе при изменении температуры и объема

Описание:
Для решения задачи, связанной с изменением давления газа, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта (или закон Гей-Люссака в случае изотермической ситуации). Закон Бойля-Мариотта гласит, что при постоянной температуре и количестве вещества давление газа обратно пропорционально его объему.

1. Первая часть задачи:
Когда закрытый баллон с идеальным газом нагревается с 27ºC до 327ºC, мы должны использовать закон Гей-Люссака, так как вопрос указан о изменении температуры при постоянном объеме. Закон Гей-Люссака утверждает, что при постоянном объеме газа давление прямо пропорционально его абсолютной температуре.

Используем формулу закона Гей-Люссака:
P₁/T₁ = P₂/T₂

Где:
P₁ - начальное давление (в кПа)
T₁ - начальная температура (в К)
P₂ - конечное давление (в кПа)
T₂ - конечная температура (в К)

Подставляем значения в формулу:
P₁/300 = P₂/600 (так как температуры следует приводить к абсолютным Кельвинам: 273 + температура в Цельсиях)

Решаем уравнение:
P₂ = (P₁ * T₂) / T₁
P₂ = (300 * 600) / 300
P₂ = 600 кПа

Таким образом, конечное давление газа будет составлять 600 кПа.

2. Вторая часть задачи:
Когда объем газа уменьшается изотермически с 20 л до 15 л, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта.

Используем формулу закона Бойля-Мариотта:
P₁ * V₁ = P₂ * V₂

Где:
P₁ - начальное давление (в кПа)
V₁ - начальный объем (в литрах)
P₂ - конечное давление (в кПа)
V₂ - конечный объем (в литрах)

Подставляем значения в формулу:
300 * 20 = P₂ * 15

Решаем уравнение:
P₂ = (300 * 20) / 15
P₂ = 400 кПа

Таким образом, конечное давление газа будет составлять 400 кПа.

Совет:
Для лучшего понимания концепции изменения давления газа при изменении температуры и объема, рекомендуется изучать законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака и проводить практические эксперименты или решать задачи, чтобы укрепить концепции.

Ещё задача:
Как изменится давление газа, если его объем увеличится с 10 л до 25 л при постоянной температуре 50ºC и начальном давлении 200 кПа?