Question

При температурі 27°С газ займає об'єм 10 літрів. За якої температури газ буде займати об'єм 20 літрів? Тиск і масу газу вважайте незмінними. ​

Answer 1

Для вирішення цього завдання можемо використати закон Шарля для ідеального газу. Закон Шарля стверджує, що об'єм ідеального газу прямо пропорційний його температурі при постійному тиску і кількості речовини.

Можемо записати співвідношення між температурою (T1) та об'ємом (V1) газу на першому етапі і температурою (T2) та об'ємом (V2) газу на другому етапі:

T1/V1 = T2/V2

Ми знаємо, що при першій температурі газ займає об'єм 10 літрів (V1 = 10 л) і при температурі 27°С (T1 = 27°C + 273,15 = 300,15 К). Нам потрібно знайти температуру (T2), при якій газ буде займати об'єм 20 літрів (V2 = 20 л).

Підставимо відомі значення в рівняння:

300,15/10 = T2/20

Тепер перетворимо рівняння, щоб знайти T2:

T2 = (300,15/10) * 20

T2 = 601,5 К

Отже, газ буде займати об'єм 20 літрів при температурі 601,5 К (або приблизно 328,35°C).

Answer 2

Для вирішення цієї задачі ми можемо використовувати закон Гей-Люссака, який стверджує, що при постійному тиску об'єм газу пропорційний його абсолютній температурі. Формула закону Гей-Люссака виглядає наступним чином:

(V₁ / T₁) = (V₂ / T₂),

де V₁ та T₁ - початковий об'єм та температура газу, V₂ та T₂ - новий об'єм та температура газу.

Ми знаємо, що при температурі 27°C (або 300K) об'єм газу дорівнює 10 літрам, тому можемо записати:

(10 / 300) = (20 / T₂).

Тепер ми можемо розв'язати це рівняння для T₂:

10T₂ = 20 * 300, T₂ = (20 * 300) / 10, T₂ = 600.

Отже, за температури 600K (або 327°C) газ буде займати об'єм 20 літрів при постійному тиску та масі газу.