Разреженный гелий находится в закрытом сосуде и подвергается изотермическому охлаждению. Как изменится давление газа

  • 29
Разреженный гелий находится в закрытом сосуде и подвергается изотермическому охлаждению. Как изменится давление газа на стенки сосуда при понижении температуры в 4 раза?
Мирослав
57
Для решения этой задачи нам понадобятся несколько физических законов и формул. Давайте начнем с уравнения состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, а T - абсолютная температура газа.

Поскольку газ является разреженным, мы можем использовать модель идеального газа и закон Бойля-Мариотта, который гласит:

\[P_1V_1 = P_2V_2\]

где P1 и V1 - первоначальное давление и объем газа, а P2 и V2 - новое давление и объем газа после изменения условий.

Из условия задачи известно, что температура изменилась в 4 раза, что означает, что T2 = T1/4, где T1 - первоначальная температура газа.

Теперь мы можем использовать изотермическое уравнение Бойля-Мариотта для нахождения нового давления газа:

\[P_1V_1 = P_2V_2\]

\[P_1V_1 = P_2(V_1/4)\]

\[P_2 = 4P_1\]

Таким образом, давление газа на стенки сосуда увеличится в 4 раза при понижении температуры в 4 раза.

Это решение базируется на предположении идеальности газа и соблюдениями законов физики, связанных с газами.