Question

Допоможіть з завданням з фізики 1. Надмухану щільну повітряну кульку перенесли з теплого в холодне приміщення. Як при цьому змінилися маса, об'єм та густина повітря? 2. В балоні об'ємом 6л міститься 11 кг вуглекислого газу при температурі 117С. Знайти тиск газу в балоні. 3. Внаслідок збільшення абсолютної температури газу в закритій посудині в 1.6 разів тиск газу зріс на 72 кПа. Знайти початковий тиск.

Answer 1

Ответ:

1. При перенесенні надмуханої щільної повітряної кульки з теплого приміщення в холодне, зменшився її об'єм, маса і густина. При зниженні температури повітря зменшується об'єм кульки, оскільки гази зменшують свій рух і займають менше простору. Густина повітря також збільшується, оскільки маса газів залишається тією ж, а об'єм зменшується.

2. Для знаходження тиску газу в балоні необхідно скористатися ідеальним газовим законом: pV = nRT, де p - тиск газу, V - об'єм балона, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу. Перетворюємо відомі дані в СІ: V = 0.006 м3, n = 11 кг / 0.044 кг / моль = 250 моль, R = 8.31 Дж / моль * К, T = 117 + 273 = 390 К. Підставляємо в формулу та отримуємо: p = nRT / V = 250 * 8.31 * 390 / 0.006 ≈ 4.08 * 10^7 Па.

3. За законом Гей-Люссака, при постійному об'ємі температура і тиск газу пропорційні один до одного. Таким чином, якщо температура зросла в 1.6 рази, то тиск теж збільшився в 1.6 рази.

Нехай початковий тиск газу був P. Тоді, згідно з умовою задачі, ми можемо записати наступне рівняння:

P * 1.6 = P + 72

де 1.6 - коефіцієнт збільшення тиску, а 72 кПа - збільшення тиску.

Розв'язавши це рівняння, отримаємо:

P = 180 кПа

Отже, початковий тиск газу був 180 кПа.

Объяснение:

Answer 2

Звідси відомо, що температура впливає на газ за рівнянням ідеального газу: $PV = nRT$, де:

• $P$ - тиск газу,
• $V$ - об'єм газу,
• $n$ - кількість речовин (у молях),
• $R$ - універсальна газова стала,
• $T$ - температура газу в абсолютних одиницях (Кельвіни).

Також знаємо, що густина визначається як $\rho = \frac{m}{V}$, де $m$ - маса газу, $V$ - об'єм.

Розглянемо кожне завдання окремо:

1. Перенесення кульки з теплого в холодне приміщення призведе до зменшення об'єму газу в кульці через зміну температури. За законом Бойля-Маріотта, при зміні температури при постійній кількості газу, тиск та об'єм зв'язані наступним співвідношенням: $P_1V_1 = P_2V_2$, де індекси 1 та 2 вказують на початкові та кінцеві значення, відповідно.

Таким чином, при зменшенні об'єму (бо температура знижується) збільшиться тиск.

2. Для знаходження тиску вуглекислого газу в балоні використаємо ідеальне газове рівняння: $PV = nRT$. Ми хочемо знайти тиск $P$, отже, $P = \frac{nRT}{V}$. Враховуючи, що $n = \frac{m}{M}$, де $m$ - маса газу, а $M$ - молярна маса газу (вуглекислого газу), ми отримаємо: $P = \frac{mRT}{MV}$.

Замінивши відомі значення, ми можемо знайти тиск $P$.

3. Для знаходження початкового тиску використаємо той же принцип зміни тиску при зміні температури за законом Гей-Люссака (температура та тиск пропорційні). Співвідношення між тисками та температурами виглядає так: $\frac{P_2}{P_1} = \frac{T_2}{T_1}$, де $P_1$ та $T_1$ - початковий тиск та температура, $P_2$ та $T_2$ - кінцевий тиск та температура.

Таким чином, ми можемо знайти початковий тиск, використовуючи відомі значення та дані з завдання.

Давайте обчислимо кожне завдання детальніше. Не вагайтесь запитати, якщо у вас виникнуть запитання.