Если начальная температура газа составляет 600 К, а соотношение давлений p2/p1 при переводе постоянной массы идеального

  • 54
Если начальная температура газа составляет 600 К, а соотношение давлений p2/p1 при переводе постоянной массы идеального газа из состояния 1 в состояние 2 пропорционально концентрации молекул n (см. рисунок), какова будет температура газа в состоянии 2?
Морж
23
Для решения данной задачи мы будем использовать законы газовой термодинамики. Давайте разберемся шаг за шагом.

1. Приведем начальные данные: начальная температура газа составляет 600 К.

2. Дано соотношение давлений p2/p1 при переводе постоянной массы идеального газа из состояния 1 в состояние 2 пропорционально концентрации молекул n.

3. Теперь обратимся к газовому закону Авогадро. Говорит он нам о том, что при неизменных условиях объем идеального газа пропорционален количеству молекул газа (концентрации). То есть, n/T = const, где n - количество молекул газа, T - температура.

4. Таким образом, мы можем записать p2/p1 = n2/n1 = T2/T1, где p1 и T1 - давление и температура в состоянии 1, а p2 и T2 - давление и температура в состоянии 2.

5. Так как нам известны начальная температура T1 = 600 К и соотношение давлений p2/p1, мы можем найти T2.

6. Рассмотрим уравнение p2/p1 = T2/T1. Зная, что p2/p1 = n2/n1, и имея в виду, что n и T взаимно пропорциональны, мы можем записать n2/n1 = T2/T1.

7. Теперь подставим начальные данные: p2/p1 = n2/n1. Используя известные значения, получим: T2/600 = (n2/n1) * (600/600).

8. Преобразуем уравнение и получим: T2 = 600 * (n2/n1).

Таким образом, температура газа в состоянии 2 будет равна 600 умножить на отношение концентрации молекул n2 к концентрации молекул n1, то есть T2 = 600 * (n2/n1).