Question

Открытая стеклянная колба ёмкостью V=0,4 дм3, содержащая воздух, нагрета до t1=127ºС. Какой объём воды войдёт в колбу при остывании её до t2=27ºС, если после нагревания её горлышко опустить в воду?

Answer 1

А я в 1 классе! Мне повезло. Азаралплаллппллаал

Answer 2

Для решения задачи используем закон Шарля-Мариотта: при постоянном давлении объём газа пропорционален его температуре. Таким образом, можно записать:

V1/T1 = V2/T2,

где V1 и T1 – начальный объём и температура газа, V2 и T2 – конечный объём и температура газа после охлаждения.

Из условия задачи известно, что начальный объём газа V1=0,4 дм3, начальная температура T1=127ºС+273=400 К, а конечная температура T2=27ºС+273=300 К (используем абсолютную температуру, выраженную в Кельвинах).

Чтобы найти конечный объём газа V2, необходимо перейти к общему знаменателю и выразить V2:

V1/T1 = V2/T2 => V2 = V1*T2/T1 = 0,4*300/400 = 0,3 дм3.

Таким образом, после охлаждения объём газа уменьшится до 0,3 дм3. Остальное пространство внутри стеклянной колбы займёт вода при опускании горлышка в неё. Так как объём колбы составляет 0,4 дм3, а объём газа после охлаждения стал равным 0,3 дм3, то объём воды, который войдёт в колбу, можно найти как разность этих значений:

Vводы = Vколбы - Vгаза = 0,4 - 0,3 = 0,1 дм3.

Таким образом, в стеклянную колбу объёмом 0,4 дм3 при охлаждении газа с температуры 127ºС до 27ºС в герметичном пространстве поместится 0,1 дм3 воды, если специально не учитывать расширение самой колбы и изменения давления внутри.