Какой объем воды поглотит стеклянная колба, имеющая объем v=0,4 дм³, содержащая воздух, если ее нагреть до температуры

Lisenok_5777

26

Для решения данной задачи мы будем использовать закон Гей-Люссака, который описывает зависимость между объемом и температурой газа при постоянном давлении. Он может быть записан следующим образом:

\[\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}\]

где \(V_1\) и \(T_1\) - изначальный объем и температура газа, \(V_2\) и \(T_2\) - конечный объем и температура газа.

Дано, что объем колбы \(v = 0,4\) дм³, начальная температура газа \(t_1 = 127ºC\) и конечная температура газа \(t_2 = 27ºC\). Мы хотим найти изменение объема газа.

Давайте решим задачу пошагово:

Шаг 1: Переведем температуры в абсолютную шкалу, используя шкалу Кельвина. Для этого добавим 273 к каждой температуре:

\(T_1 = t_1 + 273 = 127 + 273 = 400K\)

\(T_2 = t_2 + 273 = 27 + 273 = 300K\)

Шаг 2: Подставим значения в формулу закона Гей-Люссака и найдем конечный объем газа:

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

\(\frac{0,4}{400} = \frac{V_2}{300}\)

\(\frac{0,4}{400} \cdot 300 = V_2\)

\(0,003 \cdot 300 = V_2\)

\(V_2 = 0,9\) дм³

Шаг 3: Найдем изменение объема газа:

\(\Delta V = V_2 - V_1\)

\(\Delta V = 0,9 - 0,4\)

\(\Delta V = 0,5\) дм³

Ответ: Изначальный объем воды, поглощенной стеклянной колбой после нагревания и остывания, составляет 0,5 дм³.

Пожалуйста, учитывайте, что данный ответ является приближенным, и мы не учли изменение объема стекла при нагревании и остывании. Однако, для целей данной задачи, этим пренебречь можно.