Каково изменение массы воздуха в стеклянной колбе объемом 1 литр и массой 1,2 г после того, как его объем увеличился

Малыш

12

Для решения данной задачи, нужно учитывать, что воздух состоит из молекул, которые демонстрируют свободное движение и занимают объем. Когда мы нагреваем воздух в стеклянной колбе, энергия тепла передается молекулам воздуха, что приводит к увеличению их кинетической энергии. В результате этого, молекулы воздуха становятся активнее и движутся более быстро, за счет чего происходит расширение объема газа.

Для того чтобы ответить на вопрос, нужно использовать формулу состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где:
- P - давление газа,
- V - объем газа,
- n - количество вещества,
- R - универсальная газовая постоянная,
- T - абсолютная температура газа.

Для данной задачи, у нас неизменными являются количество вещества (n) и температура (T), так как только объем (V) увеличивается вдвое.

Таким образом, мы можем использовать пропорцию, чтобы решить задачу:

\(\frac{V_1}{V_2} = \frac{m_1}{m_2}\)

где:
- \(V_1\) - первоначальный объем газа,
- \(V_2\) - измененный объем газа,
- \(m_1\) - первоначальная масса газа,
- \(m_2\) - измененная масса газа.

Мы знаем, что \(V_2\) увеличивается вдвое по сравнению с \(V_1\), поэтому пропорция будет выглядеть так:

\(\frac{1}{2} = \frac{m_1}{m_2}\)

Теперь мы можем решить эту пропорцию, чтобы найти изменение массы (\(m_2\)):

\(m_2 = 2 \cdot m_1\)

Таким образом, масса газа в стеклянной колбе увеличивается вдвое после того, как его объем увеличивается также вдвое.

Это происходит потому, что при нагревании молекулы воздуха получают энергию, становятся более активными, и пространство, которое они занимают, расширяется. Однако, само вещество (молекулы газа) остается то же самое, только в более расширенном состоянии. Именно поэтому масса газа остается прежней, а пространство, которое оно занимает, увеличивается.