Какой будет объем выпущенного из сосуда воздуха, если открытый сосуд объемом 0,03 м3 нагревается с 20°С до 60°С?

Сергей

27

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать, что объем газа при постоянном давлении и количестве вещества пропорционален его температуре в абсолютной шкале Кельвина. Для начала, давайте переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины.

Температура в градусах Цельсия (Тц) можно перевести в Кельвины (Тк) путем добавления 273.15:

Тк = Тц + 273.15

Теперь посчитаем температуры в Кельвинах:

Т1 = 20 + 273.15 = 293.15 K (начальная температура)
Т2 = 60 + 273.15 = 333.15 K (конечная температура)

Используя закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что для заданного количества газа при постоянном давлении его объем и температура связаны следующим образом:

\(\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}\)

где V1 и V2 - начальный и конечный объемы газа соответственно, T1 и T2 - начальная и конечная температуры газа соответственно.

Теперь можем записать и решить уравнение:

\(\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}\)
\(\frac{0.03}{293.15} = \frac{V_2}{333.15}\)

Чтобы найти V2, умножим обе части уравнения на 333.15:

\(V_2 = \frac{0.03 \times 333.15}{293.15}\)
\(V_2 \approx 0.034 \, м^3\)

Таким образом, объем выпущенного из сосуда воздуха составит примерно 0.034 м^3.