На какую температуру изменится газ, если его объем останется постоянным и он будет нагреваться на 100
Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что давление газа при постоянном объеме прямо пропорционально его температуре в абсолютной шкале. Формула для этого закона выглядит следующим образом:
P₁/T₁ = P₂/T₂
где P₁ и T₁ — исходные давление и температура газа, P₂ и T₂ — конечные давление и температура газа.
В нашем случае, P₁ и P₂ неизвестны, поэтому мы можем их игнорировать. Также дано, что газ нагревается на 100 градусов Цельсия, поэтому изменение температуры можно записать как ΔT = T₂ — T₁ = 100°C.
Учитывая, что объем газа остается постоянным, мы можем записать закон Гей-Люссака следующим образом:
P₁/T₁ = P₂/(T₁ + ΔT)
Теперь мы можем решить эту формулу относительно P₂:
P₂ = P₁ * (T₁ + ΔT) / T₁
Пример использования: Пусть изначальная температура газа составляет 20 градусов Цельсия и его давление составляет 2 атмосферы. Тогда, используя формулу выше, мы можем вычислить конечную температуру газа:
P₂ = 2 * (20 + 100) / 20 = 12 атмосфер
Совет: Для более легкого понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться с основными законами газовой термодинамики, такими как закон Бойля-Мариотта и закон Шарля, а также на практике решать задачи, которые требуют применения формулы Гей-Люссака.
Задание для закрепления: Газ нагревается на 60 градусов Цельсия при постоянном объеме. Если его начальная температура составляет 25 градусов Цельсия, какова будет конечная температура газа?