Яким був початковий тиск газу в закритій посудині, якщо його нагрівали з 27 °C до 87 °C і тиск збільшився на 0,8 МПа?

Тема урока: Изменение давления газа при изменении температуры

Разъяснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу Гей-Люссака. Она гласит:

P1/T1 = P2/T2,

где P1 и T1 - начальные давление и температура газа соответственно,
а P2 и T2 - конечное давление и температура газа соответственно.

Нам известны начальная температура (27 °C), конечная температура (87 °C) и изменение давления (0,8 МПа). Нам нужно найти начальное давление газа.

Для начала, давайте переведем температуры в абсолютные единицы измерения, такие как Кельвины.

Температура в Кельвинах вычисляется по формуле:

T(K) = T(°C) + 273.15.

Таким образом, начальная температура равна 27 °C + 273.15 = 300.15 K,
а конечная температура равна 87 °C + 273.15 = 360.15 K.

Теперь мы можем подставить полученные значения в формулу Гей-Люссака:

P1/300.15 = (P1 + 0.8) / 360.15.

Чтобы найти P1, нужно решить уравнение относительно него. Для этого умножим оба выражения на 300.15:

P1 = (P1 + 0.8) * (300.15 / 360.15).

Раскроем скобки:

P1 = (P1 * 300.15 + 0.8 * 300.15) / 360.15.

Теперь упростим уравнение:

360.15 * P1 = 300.15 * P1 + 0.8 * 300.15.

360.15 * P1 - 300.15 * P1 = 0.8 * 300.15.

60 * P1 = 0.8 * 300.15.

P1 = (0.8 * 300.15) / 60.

Вычислим значение:

P1 = 4.006 МПа.

Таким образом, начальное давление газа в закрытом сосуде составляло 4.006 МПа.

Совет:
Для лучшего понимания темы изменения давления газа при изменении температуры, рекомендуется изучить законы Гей-Люссака и Шарля. Также полезно ознакомиться с понятием абсолютной температуры в Кельвинах и уметь переводить значения температуры из градусов Цельсия в Кельвины.

Задание:
В закрытом сосуде был находящийся под давлением 2.5 МПа газ при температуре 20 °C. При какой температуре давление в этом сосуде возрастет до 3.5 МПа?