Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа.
Закон Бойля-Мариотта: (P_1V_1 = P_2V_2), где (P) - давление, (V) - объем.
Уравнение состояния идеального газа: (PV = mRT), где (m) - масса газа, (R) - универсальная газовая постоянная, (T) - температура в Кельвинах.
Для начала найдем значение универсальной газовой постоянной (R):(R = 8,31 Дж/(моль∙К)).
Подставим значения в уравнение состояния идеального газа для каждого случая:
Для первого случая (6 кг, 8 м³, 2 • 10^5 Па, 23° C = 296 К):(P_1 = 2 • 10^5 Па), (V_1 = 8 м³), (m = 6 кг), (T = 296 К)(PV = mRT) => (2 • 10^5 ∙ 8 = 6 ∙ 8,31 ∙ 296 = 14512,8 Дж)
Теперь найдем объем для второго случая (5 кг, ?, 4 • 10^5 Па, 300 К):(P_2 = 4 • 10^5 Па), (m = 5 кг), (T = 300 К), (V_2 = ?)(PV = mRT) => (4 • 10^5 ∙ V_2 = 5 ∙ 8,31 ∙ 300)(V_2 = \frac{5 ∙ 8,31 ∙ 300}{4 • 10^5} = 3,943 м³)
Таким образом, тот же газ массой 5 кг будет занимать объем 3,943 м³ при давлении 4•10^5 Па и температуре 300 К.
Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта и уравнением состояния идеального газа.
Закон Бойля-Мариотта: (P_1V_1 = P_2V_2), где (P) - давление, (V) - объем.
Уравнение состояния идеального газа: (PV = mRT), где (m) - масса газа, (R) - универсальная газовая постоянная, (T) - температура в Кельвинах.
Для начала найдем значение универсальной газовой постоянной (R):
(R = 8,31 Дж/(моль∙К)).
Подставим значения в уравнение состояния идеального газа для каждого случая:
Для первого случая (6 кг, 8 м³, 2 • 10^5 Па, 23° C = 296 К):
(P_1 = 2 • 10^5 Па), (V_1 = 8 м³), (m = 6 кг), (T = 296 К)
(PV = mRT) => (2 • 10^5 ∙ 8 = 6 ∙ 8,31 ∙ 296 = 14512,8 Дж)
Теперь найдем объем для второго случая (5 кг, ?, 4 • 10^5 Па, 300 К):
(P_2 = 4 • 10^5 Па), (m = 5 кг), (T = 300 К), (V_2 = ?)
(PV = mRT) => (4 • 10^5 ∙ V_2 = 5 ∙ 8,31 ∙ 300)
(V_2 = \frac{5 ∙ 8,31 ∙ 300}{4 • 10^5} = 3,943 м³)
Таким образом, тот же газ массой 5 кг будет занимать объем 3,943 м³ при давлении 4•10^5 Па и температуре 300 К.