Question

В сосуде находится кислород. Что произойдет с давлением внутри сосуда, если масса газа и объем сосуда увеличить в 2 раза? Ответ обосновать

Answer 1

уравнение состояний идеального газа

pV = m/M RT

давление в состоянии 1

p1 = m/M RT/V

масса газа и объем сосуда увеличить в 2 раза

давление в состоянии 2

p2 = 2m/M RT/2V = m/M RT/V = p1

давление не изменится

Answer 2

Чтобы ответить на данный вопрос, давайте вспомним закон Бойля, который описывает зависимость между давлением и объемом газа при постоянной температуре. Согласно закону Бойля, давление газа обратно пропорционально его объему при постоянной температуре, то есть:

P1 * V1 = P2 * V2

где P1 - изначальное давление газа, V1 - изначальный объем газа, P2 - измененное давление газа, V2 - измененный объем газа.

Для данной задачи у нас есть две изменения: увеличение массы газа и увеличение объема сосуда, оба в 2 раза.

Пусть P1 и V1 - изначальное давление и объем газа соответственно. Тогда новое давление P2 и новый объем V2 будут:

P2 = P1 V2 = 2 * V1

Теперь у нас есть новые значения для давления и объема газа. Давайте рассчитаем их соотношение:

P1 * V1 = P2 * V2

P1 * V1 = P1 * (2 * V1)

После сокращения P1 слева и справа получим:

V1 = 2 * V1

Как видим, значение V1 не изменилось. Это означает, что давление внутри сосуда остается неизменным, если мы увеличиваем массу газа и объем сосуда в 2 раза при постоянной температуре.

Таким образом, при увеличении массы газа и объема сосуда в 2 раза, давление внутри сосуда останется неизменным.