Question

При изобарном нагревании 25 л азота его объём увеличился на 8 л. Определите конечную температуру азота,если начальная температура составляла 27 °C.

Answer 1

Ответ:

123 градуса Цельсия

Объяснение:

Процесс изобарный, зн. p = const, V/T = const;

V1/T1 = V2/T2;

V1, T1 - начальные объём и температура,

V2, T2 - конечные объём и температура;

литры переводим в м3 (25 * 10 в -3 степени м3);

градусы переводим в К (27 + 373 = 300 К);

конечный объём V2 = 25 * 10^-3 + 8 * 10^-3 = 33 * 10^-3;

25 * 10^-3 / 300 = 33 * 10^-3 / T2;

T2 = T1*V2/V1 = 300 * 33 * 10^-3 / 25 * 10^-3 = 396 К;

Переводим в градусы Цельсия: 396 - 273 = 123 градуса Цельсия (конечная температура).

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению:

$P_1 V_1 = P_2 V_2$

Где $P_1$ и $V_1$ - начальное давление и объем газа, а $P_2$ и $V_2$ - конечное давление и объем газа.

Из условия задачи у нас есть начальный объем $V_1 = 25 \, \text{л}$ и изменение объема $\Delta V = 8 \, \text{л}$, следовательно, конечный объем $V_2 = V_1 + \Delta V = 33 \, \text{л}$.

Также нам дано, что начальная температура $T_1$ составляет 27 °C. Переведем ее в абсолютную температуру в Кельвинах: $T_1 = 27 + 273.15 = 300.15 \, \text{K}$.

Так как температура остается постоянной (изобарное нагревание), начальное и конечное давление также будут одинаковыми: $P_1 = P_2$.

Теперь мы можем воспользоваться законом Бойля-Мариотта:

$P_1 V_1 = P_2 V_2$

$V_1 \cdot T_1 = V_2 \cdot T_2$

Где $T_2$ - конечная температура в Кельвинах.

Решим уравнение относительно $T_2$:

$T_2 = \frac{V_1 \cdot T_1}{V_2}$

Подставляем известные значения:

$T_2 = \frac{25 \, \text{л} \cdot 300.15 \, \text{K}}{33 \, \text{л}} \approx 227.73 \, \text{K}$

Переведем полученную температуру из Кельвинов в градусы Цельсия:

$T_2 = 227.73 - 273.15 \approx -45.42 \, \text{°C}$

Таким образом, конечная температура азота после изобарного нагревания составляет примерно -45.42 °C.