Question

1. Балон містить стиснутий газ при температурі 37°С і тиску 4-10º Па Яким стане тиск, якщо з балона випустити половину газу, а температуру зменшити до 22 °C​

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре для заданного количества газа произведение давления и объема остается постоянным:

P1 * V1 = P2 * V2,

где P1 и V1 - начальное давление и объем газа, P2 и V2 - конечное давление и объем газа.

Для начального состояния, когда температура равна 37 °C и давление составляет 4-10º Па, мы имеем:

P1 = 4-10º Па

T1 = 37 °C

Для конечного состояния, когда температура равна 22 °C, а объем газа уменьшается вдвое, мы имеем:

V2 = V1 / 2

T2 = 22 °C

Теперь мы можем решить уравнение Бойля-Мариотта для конечного давления P2:

P1 * V1 = P2 * V2

P2 = P1 * V1 / V2

P2 = (4-10º Па) * V1 / (V1 / 2)

P2 = (4-10º Па) * 2

P2 = 8-20º Па

Таким образом, при уменьшении температуры до 22 °C и выпуске половины газа из баллона, давление газа уменьшится с 4-10º Па до 8-20º Па.

Answer 2

Для вирішення цього завдання можна використовувати закон Гей-Люссака або ідеальний газовий закон. Я розгляну обидва підходи.

1. Закон Гей-Люссака: Закон Гей-Люссака стверджує, що за сталої кількості газу його тиск прямо пропорційний абсолютній температурі. За умови, що кількість газу зменшилась на половину, тиск також зменшиться на половину.

Тому новий тиск (P') буде рівним половині початкового тиску (P): P' = P/2 = 4-10º Па / 2 = 2-5º Па

2. Ідеальний газовий закон: Ідеальний газовий закон формулюється як PV = nRT, де P - тиск, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - абсолютна температура.

У цьому завданні ми можемо вважати, що кількість газу (n) і об'єм (V) залишаються постійними. За умови зменшення температури з 37 °C до 22 °C, ми можемо використати наступні рівняння:

P₁/T₁ = P₂/T₂,

де P₁ і T₁ - початковий тиск і температура, а P₂ і T₂ - новий тиск і температура.

Замінюючи відомі значення, ми отримуємо:

P₁/310 K = P₂/295 K.

Ми знаємо, що P₁ = 4-10º Па. Підставляючи це значення, отримуємо:

(4-10º Па)/310 K = P₂/295 K.

Після розрахунків отримуємо:

P₂ = (4-10º Па) * (295 K / 310 K) ≈ 3.82-9.55º Па.

Отже, тиск після випуску половини газу та зниження температури до 22 °C становитиме близько 3.82-9.55º Па.