Question

При нагріванні гелію у закритій посудині на 50С тиск зріс на 20%. Яка кінцева температура повітря буде у посудині?

Answer 1

температура і тиск гелію?

Для розв'язання задачі використаємо закон Гай-Люссака:

(p2-p1)/p1 = (t2-t1)/t1

де p1 тиск гелію перед нагріванням, p2 - тиск гелію після нагрівання, t1 - температура гелію перед нагріванням, t2 - температура гелію після нагрівання.

За умовою задачі p2 = p1 + 20% * p1 = 1.2p1.

Підставляємо це значення в формулу і отримуємо:

(1.2p1 - p1)/p1 = (t2 - t1)/t1

0.2 = (t2 - t1)/t1

t2 - t1 = 0.2t1

t2 = 1.2t1

Отже, кінцева температура гелію буде на 20% більшою за початкову. Якщо початкова температура була 50 градусів Цельсія, то кінцева буде 1.2 * 50 = 60 градусів Цельсія.

Кінцевий тиск гелію буде 1.2p1, де p1 - початковий тиск. Більш точне значення можна визначити, якщо буде відомо початковий тиск гелію.

Answer 2

Кінцева температура у посудині 50С

Answer 3

Для вирішення цього завдання ми можемо використати закон Шарля, який описує залежність температури і тиску газу при сталому об'ємі.

Закон Шарля говорить, що при сталому об'ємі об'єм газу пропорційний його температурі у абсолютних одиницях (температура в кельвінах). Формула закону Шарля:

V₁ / T₁ = V₂ / T₂,

де V₁ і T₁ - початковий об'єм і температура газу, V₂ і T₂ - кінцевий об'єм і температура газу.

У цьому випадку початковий об'єм і температура гелію в посудині не змінюються, тому ми можемо записати формулу так:

1 / T₁ = V₂ / T₂.

Також ми знаємо, що тиск зріс на 20%. Це означає, що кінцевий тиск буде 120% початкового тиску. Позначимо початковий тиск як Р₁, а кінцевий тиск як Р₂. Тоді ми можемо записати відношення тисків:

P₂ = 1.2 * P₁.

Так як газ у посудині є гелієм, ми можемо записати рівняння ідеального газу:

P₁ * V₁ / T₁ = P₂ * V₂ / T₂.

Підставимо відповідні значення:

P₁ * V₁ / T₁ = (1.2 * P₁) * V₂ / T₂.

Початковий об'єм V₁ і початкова температура T₁ залишаються незмінними, тому ми можемо скоротити їх:

V₁ / T₁ = 1.2 * V₂ / T₂.

Тепер ми можемо вирішити це рівняння відносно кінцевої температури T₂:

T₂ = (1.2 * V₂ * T₁) / V₁.

Знаючи початкову температуру T₁, початковий об'єм V₁ і збільшення тиску 20% (0.2), ми можемо обчислити кінцеву температуру T₂.