Question

Визначте, яким стане об'єм сталої маси газу при нагріванні на 200°C, якщо початкова температура 60 л становить 27°С, а тиск зменшується в 2 рази. Відповіди подати в м³(м^³)​

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта и закон Шарля:

p1V1/T1 = p2V2/T2 (закон Бойля-Мариотта)

V1/T1 = V2/T2 (закон Шарля)

где p1 и p2 - начальный и конечный давления газа, V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа, T1 и T2 - начальная и конечная температуры газа.

Из условия задачи мы знаем, что начальный объем газа V1 равен 60 л при начальной температуре T1 = 27°C = 300 K и начальном давлении p1. Также нам дано, что давление газа уменьшается в 2 раза, то есть p2 = p1/2, а конечная температура T2 = 200°C = 473 K.

Используем закон Бойля-Мариотта для вычисления конечного объема V2:

p1V1/T1 = p2V2/T2

V2 = (p1V1T2)/(p2T1)

V2 = (p1 * 60 * 473)/(p1/2 * 300)

V2 = 2 * 60 * 473/300

V2 = 188.8 м³

Используем закон Шарля для проверки ответа:

V1/T1 = V2/T2

60/300 = V2/473

V2 = 60 * 473/300

V2 = 94.6 л = 0.0946 м³

Как мы видим, результаты, полученные с помощью двух законов, не совпадают. Это связано с тем, что законы Бойля-Мариотта и Шарля применимы только для идеального газа, а в данной задаче не указано, что газ является идеальным. Однако, если предположить, что газ идеальный, то полученный ответ на основе закона Бойля-Мариотта (188.8 м³) более вероятен, чем ответ на основе закона Шарля (0.0946 м³), потому что газ при нагревании не должен сжиматься в объеме

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цього завдання використаємо закон Бойля-Маріотта, який описує зв'язок між тиском і об'ємом газу за постійної кількості газу і постійної температури. Закон формулюється так:

P₁V₁ = P₂V₂,

де P₁ та V₁ - початковий тиск і об'єм газу, P₂ та V₂ - кінцевий тиск і об'єм газу.

За даними задачі: P₁ = 27 °C = 27 + 273 = 300 К (температура у Кельвінах), V₁ = 60 л, P₂ = P₁ / 2 (тиск зменшується в 2 рази), V₂ - невідомий.

Застосуємо закон Бойля-Маріотта:

P₁V₁ = P₂V₂,

300 К * 60 л = (300 К / 2) * V₂,

18000 = 150 * V₂.

Вирішимо рівняння відносно V₂:

V₂ = 18000 / 150 = 120 м³ (метрів кубічних).

Таким чином, об'єм сталої маси газу при нагріванні на 200 °C становитиме 120 м³.