Question

Температура пробы газа увеличивается с 27°С до 327°С при постоянном давлении. Найдите отношение его конечной плотности к начальной плотности.

Answer 1

Решение на фото/////

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Шарля, который описывает изменение объема газа при изменении температуры при постоянном давлении. Закон Шарля формулируется следующим образом:

(V1 / T1) = (V2 / T2)

где: V1 - начальный объем газа T1 - начальная температура (в абсолютной шкале, в Кельвинах) V2 - конечный объем газа T2 - конечная температура (в абсолютной шкале, в Кельвинах)

Для нашей задачи начальная температура T1 = 27°C + 273.15 K = 300.15 K, а конечная температура T2 = 327°C + 273.15 K = 600.15 K.

Так как у нас постоянное давление, то отношение объемов V1/V2 будет равно отношению температур T1/T2:

(V1 / T1) = (V2 / T2)

Теперь мы хотим найти отношение конечной плотности (D2) к начальной плотности (D1), и мы знаем, что плотность (D) обратно пропорциональна объему (V) при постоянной массе (m):

D = m / V

Следовательно, D1/D2 = (m / V1) / (m / V2)

Масса газа сокращается, и у нас остается:

D1/D2 = V2 / V1

Теперь мы можем использовать закон Шарля:

(V1 / T1) = (V2 / T2)

V2 / V1 = T2 / T1

Теперь подставим значения температур:

V2 / V1 = 600.15 K / 300.15 K

V2 / V1 ≈ 2

Итак, отношение конечной плотности к начальной плотности равно 2.