У балоні міститься газ під тиском 6,3 ТПа при температурі 12 °С. Видаливши третину маси газу, балон перенесли в приміщення з іншою температурою. Яка температура в приміщенні, якщо тиск газу в балоні став рівним 2570 ГПа?
Answers & Comments
nazarii48a
Можна вирішити цю задачу, використовуючи закон Бойля-Маріотта та закон Гей-Люссака, або скористатися загальним рівнянням газів:
p1V1/T1 = p2V2/T2
де p1, V1, T1 - початковий тиск, об'єм та температура газу, p2, V2, T2 - кінцевий тиск, об'єм та температура газу.
Оскільки об'єм газу залишився незмінним, ми можемо спростити рівняння до вигляду:
p1/T1 = p2/T2
Для початкових умов:
p1 = 6.3 ТПа = 6300 МПа
T1 = 12 °C + 273,15 = 285,15 К
Для кінцевих умов:
p2 = 2570 ГПа = 2.57 МПа
Ми не знаємо нової температури T2, але ми знаємо, що було видалено третину маси газу. Це означає, що кінцевий об'єм газу дорівнює 2/3 від початкового об'єму:
V2 = 2/3 V1
Тому ми можемо виразити V1 через V2:
V1 = 3/2 V2
Підставляючи ці значення до нашого рівняння, ми отримуємо:
p1/T1 = p2/T2
(6300 МПа)/(285,15 K) = (2.57 МПа)/(T2)
T2 = (2.57 МПа) * (285,15 K) / (6300 МПа)
T2 = 0,116 K = -272,034 °C
Отже, температура в приміщенні дорівнює -272,034 °C. Оскільки це абсолютна температура, щоб перевести її в градуси Цельсія, потрібно відняти 273,15:
Answers & Comments
p1V1/T1 = p2V2/T2
де p1, V1, T1 - початковий тиск, об'єм та температура газу, p2, V2, T2 - кінцевий тиск, об'єм та температура газу.
Оскільки об'єм газу залишився незмінним, ми можемо спростити рівняння до вигляду:
p1/T1 = p2/T2
Для початкових умов:
p1 = 6.3 ТПа = 6300 МПа
T1 = 12 °C + 273,15 = 285,15 К
Для кінцевих умов:
p2 = 2570 ГПа = 2.57 МПа
Ми не знаємо нової температури T2, але ми знаємо, що було видалено третину маси газу. Це означає, що кінцевий об'єм газу дорівнює 2/3 від початкового об'єму:
V2 = 2/3 V1
Тому ми можемо виразити V1 через V2:
V1 = 3/2 V2
Підставляючи ці значення до нашого рівняння, ми отримуємо:
p1/T1 = p2/T2
(6300 МПа)/(285,15 K) = (2.57 МПа)/(T2)
T2 = (2.57 МПа) * (285,15 K) / (6300 МПа)
T2 = 0,116 K = -272,034 °C
Отже, температура в приміщенні дорівнює -272,034 °C. Оскільки це абсолютна температура, щоб перевести її в градуси Цельсія, потрібно відняти 273,15:
T2 = -545,184 °C