Question

На скільки градусів потрібно ізобарно нагріти газ, щоб він зайняв об'єм, вдвічі більший у порівнянні з об'ємом при 0°С?

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

T1=273K

V1/T1=V2/T2

V2=V1

V1/T1=2V1/T2

T1=T2/2

273=T2/2

T2=273*2=546K

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо використовувати закон Бойля-Маріотта, який встановлює зв'язок між температурою і об'ємом газу за сталого тиску. Закон Бойля-Маріотта формулюється так:

$P_1 * V_1 / T_1 = P_2 * V_2 / T_2$,

де $P_1$ і $T_1$ - початковий тиск і температура, $V_1$ - початковий об'єм, $P_2$ і $T_2$ - новий тиск і температура, $V_2$ - новий об'єм.

У нашому випадку $P_1$ та $P_2$ можуть бути вважати сталими, тому ми можемо спростити формулу:

$V_1 / T_1 = V_2 / T_2$.

За умовою ми знаємо, що $V_2$ вдвічі більший від $V_1$, тобто $V_2 = 2 * V_1$.

Ми шукаємо, на скільки градусів потрібно нагріти газ, тобто нам потрібно знайти $ΔT = T_2 - T_1$. Ми можемо виразити $T_2$ з формули:

$V_1 / T_1 = 2 * V_1 / T_2$.

Тепер ми можемо вирішити це рівняння для $T_2$:

$T_2 = 2 * T_1$.

Отже, щоб газ зайняв об'єм удвічі більший при сталому тиску, його потрібно нагріти до температури, яка вдвічі вища за початкову температуру 0°C.

$T_2 = 2 * 0°C = 0°C$.

Тобто газ потрібно нагріти на 0°C, або за іншими словами, газ повинен бути при 0°C для того, щоб зайняти об'єм удвічі більший у порівнянні з об'ємом при 0°C.