07
Август100 БАЛЛОВ На сколько градусов увеличиться температура одноатомного количеством вещества 3 моль, если…
Предмет: Физика
Уровень: 5 - 9 класс
100 БАЛЛОВ
На сколько градусов увеличиться температура одноатомного количеством вещества 3 моль, если за постоянного давления ему передать энергию количеством 2490 Дж? Универсальную газовую постоянную считайте равной 8.3 Дж/(моль*К)
Нужно подробное объяснение и правильное решение!
Ответ:
Для розв’язання цієї задачі можна скористатися законом Бойля-Маріотта, який говорить про зв’язок між тиском та об’ємом газу при постійній температурі:
P₁V₁ = P₂V₂
де P₁ та V₁ — початковий тиск та об’єм, P₂ та V₂ — кінцевий тиск та об’єм.
За умовою задачі, три балони містили 30% газу, тобто 70% було повітря. Можна припустити, що тиск повітря в кожному балоні складається з тиску повітря на початку та тиску газу після витікання. При цьому обсяг балонів залишається незмінним.
Нехай P₁ = 1000000 Н/м^2 — початковий тиск повітря та газу в балоні, P₂ — кінцевий тиск, V — об’єм балону. Тоді для кожного балону виконується:
P₁V = (P₁-P₂)V*0.3
де 0.3 — частка газу в балоні.
Розв’язуючи це рівняння відносно P₂, отримаємо:
P₂ = P₁ — (P₁V)/(0.3V) = P₁ — 3P₁ = -2P₁
Отриманий результат є негативним, що свідчить про те, що тиск після витікання газу буде меншим за тиск повітря на початку. Однак фізично неможливо мати від’ємний тиск. Це означає, що балон з газом повністю витік і тиск стає рівним тиску повітря на початку, тобто:
P₂ = P₁ = 1000000 Н/м^2
Отже, тиск в балоні після витікання газу становитиме 1000000 Н/м^2.