При изобарном процессе объём газа уменьшился в два раза. Определите конечную температуру газа, если начальная температура 819 градусов, а масса газа остаётся неизменной. И дано напишите
Так как масса газа остаётся неизменной, масса газа можно представить через количество вещества ( n ) и молярную массу ( M ): [ n = \frac{m}{M} ]
Таким образом, уравнение состояния можно переписать следующим образом: [ PV = \frac{m}{M}RT ]
Из условия задачи известно, что объём газа уменьшился в два раза, следовательно: [ V_1 = 2V_2 ]
Также известно, что начальная температура ( T_1 = 819\, ^\circ K ).
После замены объема и температуры в уравнение состояния идеального газа, можно найти конечную температуру газа: [ P \cdot 2V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ] [ P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot 819 ] [ P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ]
Подставляем первое уравнение в третье уравнение: [ 2P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ]
Так как ( V_1 = 2V_2 ), то ( 2P \cdot V_1 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 )
Таким образом, конечная температура газа: [ T_2 = \frac{2P \cdot V_1}{\frac{m}{M}R} = \frac{2P \cdot V}{R} ]
Подставляем из второго уравнения: [ T_2 = \frac{2P \cdot \frac{m}{M}RT_1}{R} = 2T_1 = 2 \cdot 819 = 1638\, ^\circ K ]
Итак, конечная температура газа составит 1638 градусов.
Уравнение состояния идеального газа:
[ PV = nRT ]
Так как масса газа остаётся неизменной, масса газа можно представить через количество вещества ( n ) и молярную массу ( M ):
[ n = \frac{m}{M} ]
Таким образом, уравнение состояния можно переписать следующим образом:
[ PV = \frac{m}{M}RT ]
Из условия задачи известно, что объём газа уменьшился в два раза, следовательно:
[ V_1 = 2V_2 ]
Также известно, что начальная температура ( T_1 = 819\, ^\circ K ).
После замены объема и температуры в уравнение состояния идеального газа, можно найти конечную температуру газа:
[ P \cdot 2V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ]
[ P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot 819 ]
[ P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ]
Подставляем первое уравнение в третье уравнение:
[ 2P \cdot V_2 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 ]
Так как ( V_1 = 2V_2 ), то ( 2P \cdot V_1 = \frac{m}{M}R \cdot T_2 )
Таким образом, конечная температура газа:
[ T_2 = \frac{2P \cdot V_1}{\frac{m}{M}R} = \frac{2P \cdot V}{R} ]
Подставляем из второго уравнения:
[ T_2 = \frac{2P \cdot \frac{m}{M}RT_1}{R} = 2T_1 = 2 \cdot 819 = 1638\, ^\circ K ]
Итак, конечная температура газа составит 1638 градусов.