На скільки градусів Кельвіна зміниться температура газу, якщо під час ізохорного процесу тиск ідеального газу
На скільки градусів Кельвіна зміниться температура газу, якщо під час ізохорного процесу тиск ідеального газу збільшиться на 50 кПа при початковому тиску 200 кПа і початковій температурі 300 К? Маса газу залишається незмінною.
Савелий 61
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для идеального газа, который гласит: \(PV = k\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, а \(k\) - постоянная.Из условия задачи известно, что процесс является изохорным, то есть объем газа остается постоянным (\(V\) неизменно).
Давление газа \(P\) меняется с 200 кПа до 200 кПа + 50 кПа = 250 кПа.
Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, чтобы найти новую температуру газа. Этот закон можно записать в следующей форме:
\(\frac{{P_1}}{{T_1}} = \frac{{P_2}}{{T_2}}\),
где \(P_1\) и \(T_1\) - начальное давление и температура газа соответственно, а \(P_2\) и \(T_2\) - конечное давление и температура газа соответственно.
Мы знаем, что \(P_1 = 200\) кПа и \(T_1 = 300\) К. Известное нам новое значение давления \(P_2 = 250\) кПа.
Теперь давайте решим уравнение относительно \(T_2\):
\(\frac{{200}}{{300}} = \frac{{250}}{{T_2}}\).
Чтобы изолировать \(T_2\), умножим обе стороны уравнения на \(T_2\):
\(200 \cdot T_2 = 300 \cdot 250\).
Теперь разделим обе стороны на 200:
\(T_2 = \frac{{300 \cdot 250}}{{200}}\).
Выполнив простые вычисления, получим:
\(T_2 = 375\) К.
Таким образом, температура газа изменится на \(375 - 300 = 75\) Кельвин.