При изобарном нагревании идеального газа, взятого при температуре 0°С, чтобы увеличить его объем в 2 раза

Звездопад_На_Горизонте

65

При изобарном нагревании идеального газа возникает изменение его объема при постоянном давлении. Данная задача заключается в определении того, как изменится температура газа, чтобы его объем увеличился в 2 раза. Для решения задачи мы можем использовать закон Гей-Люссака о постоянстве отношения объема газа к его температуре при постоянном давлении. Формула для этого закона выглядит следующим образом:

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

где \(V_1\) и \(V_2\) - исходный и конечный объемы газа соответственно, \(T_1\) и \(T_2\) - исходная и конечная температуры газа соответственно. В данной задаче исходный объем газа равен \(V_1\), а конечный объем газа равен \(2V_1\), так как он увеличивается в 2 раза. Температура газа при постоянном давлении измеряется в Кельвинах, поэтому нам необходимо использовать абсолютную шкалу температур.

Для дальнейших вычислений будем обозначать исходную температуру газа как \(T_1\) и искомую конечную температуру как \(T_2\). Тогда мы имеем следующее соотношение:

\[
\frac{{V_1}}{{T_1}} = \frac{{2V_1}}{{T_2}}
\]

Домножим обе части уравнения на \(T_1\) и \(T_2\) и приведем его к виду:

\[
V_1 \cdot T_2 = 2V_1 \cdot T_1
\]

Приравниваем коэффициенты при \(V_1\) и \(T_1\) с обеих сторон уравнения:

\[
T_2 = 2T_1
\]

Таким образом, чтобы объем газа увеличился в 2 раза при изобарном нагревании, необходимо увеличить его температуру на 200 градусов Кельвина.

Ответ: В данном случае правильный вариант ответа - 3. Увеличить его температуру на 200 градусов.