Question

Температура газа в закрытом сосуде упала до -100С. Как изменилось давление газа?

Answer 1

p₁ / T₁ = p₂ / T₂ => p₁ / p₂ = T₁ / T₂

p₁ / p₂ = 373 K / 173 K ≈ 2,16 - давление уменьшится в 2,16 раза

Answer 2

Для ответа на вопрос о том, как изменилось давление газа, нам необходимо знать характеристики и свойства этого газа, так как они влияют на его поведение при изменении температуры.

Обычно, если газ считать идеальным, то между давлением (P), объемом (V) и температурой (T) существует закон Бойля-Мариотта:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2,

где P1 и T1 - начальное давление и температура газа, а P2 и T2 - конечное давление и температура газа.

Так как сосуд закрыт, объем газа (V) остается неизменным.

Предположим, что начальная температура газа была T1, а конечная температура стала -100°C, то есть T2 = -100°C.

Давайте обозначим начальное давление газа P1, а конечное давление P2 (которое нам нужно найти).

Так как при переводе температуры в абсолютную шкалу используется Кельвин, а для Цельсия и Кельвина справедливо соотношение: T(K) = T(°C) + 273.15, то конечная температура в Кельвинах будет:

T2(K) = -100°C + 273.15 ≈ 173.15 K.

Теперь мы можем записать уравнение Бойля-Мариотта:

P1 * V = P2 * V2 / T2,

P1 = P2 * V2 / T2.

Так как объем газа (V) не изменился, то V1 = V2, и уравнение упрощается до:

P1 = P2 / T2.

Теперь подставим значения:

P1 = P2 / 173.15 K.

Мы не знаем начального давления (P1), поэтому не можем определить конечное давление (P2) без дополнительной информации о характеристиках и свойствах газа при начальной температуре (T1). Если бы у нас были эти данные, тогда можно было бы определить, как изменилось давление газа при снижении температуры до -100°C.