При давлении и объеме, равных соответственно давлению и объему 2 моль кислорода с температурой 300 К, какова

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для идеального газа. Закон Бойля-Мариотта утверждает, что при постоянной температуре объем идеального газа обратно пропорционален его давлению.

Мы начинаем с давления и объема кислорода, равных соответственно 2 моль и объему 2 моль при температуре 300 К. Изначально мы не знаем температуру водорода, поэтому обозначим ее t2.

Согласно закону Бойля-Мариотта, P1 * V1 = P2 * V2, где P1 и V1 — изначальное давление и объем, а P2 и V2 — конечное давление и объем.

Подставляя известные значения, мы получаем 2 * 2 = P2 * 2, где P2 — давление водорода.

Далее, давление водорода (P2) равно давлению кислорода, поэтому P2 = 2.

Теперь мы можем решить уравнение: 2 * 2 = 2 * V2.

Упрощая выражение, получаем 4 = 2 * V2.

Деля обе стороны на 2, мы находим, что V2 равно 2.

Таким образом, температура водорода t2 будет такой же, как и температура кислорода t1, то есть 300 К.

Пример использования: Если температура кислорода в сосуде равна 300 К, а его давление и объем равны соответственно 2 моль и 2 моль, то какова будет температура водорода, находящегося в том же сосуде с объемом 2 моль?

Совет: Для решения задачи можно использовать закон Бойля-Мариотта и формулу P1 * V1 = P2 * V2. Важно помнить, что при постоянной температуре у идеального газа давление обратно пропорционально объему.

Упражнение: При заданном давлении 5 атмосфер и объеме 3 литра для идеального газа, его температура составляет 273 К. Какой будет объем газа, если его температура изменится до 373 К при том же самом давлении? (Используйте закон Бойля-Мариотта для решения этого упражнения.)