Question

Завдання 5 Спирт, що займав об'єм 20 л, нагріли на 40 °С. Визначте об'єм гасу після нагрівання.

Answer 1

Для вирішення цього завдання нам потрібно використовувати закон Гей-Люссака, який говорить, що об'єми газів пропорційні їхнім температурам у абсолютних шкалах (Кельвінах), за умови постійного тиску і кількості речовини. Формула для цього закону виглядає так:

(V1 / T1) = (V2 / T2),

де:

• V1 - початковий об'єм газу (в даному випадку, об'єм спирту) в літрах,
• T1 - початкова температура в Кельвінах,
• V2 - кінцевий об'єм газу (після нагрівання) в літрах,
• T2 - кінцева температура в Кельвінах.

Спершу переведемо температуру з градусів Цельсія в Кельвіни. Для цього додамо 273.15 до 40 °C:

T1 = 40 °C + 273.15 = 313.15 K

Тепер відомо, що T1 = 313.15 K і V1 = 20 л.

Ми хочемо знайти V2, тобто кінцевий об'єм після нагрівання. Підставимо відомі значення у рівняння Гей-Люссака:

(20 л / 313.15 K) = (V2 / T2)

Тепер, ми можемо розкрити дужки і виразити V2:

V2 = (20 л * T2) / 313.15 K

Ми знаємо, що T2 = 313.15 K + 40 K (температура після нагрівання на 40 °C, що відповідає 40 Кельвінам):

T2 = 313.15 K + 40 K = 353.15 K

Тепер, підставивши T2 у вираз для V2, отримаємо:

V2 = (20 л * 353.15 K) / 313.15 K ≈ 22.52 л

Отже, об'єм газу після нагрівання становить приблизно 22.52 л.