У балоні міститься газ за температури -3 градуси і тиску 1,8*10^-5 Па.
Яким буде тиск газу , якщо половина газу вийде із балону , а температура підвищиться до 27 градусів
Ответы
Для розв'язання задачі будемо використовувати закон Бойля-Маріотта та закон Гей-Люссака.
Закон Бойля-Маріотта говорить, що для даної кількості газу при постійній температурі її тиск обернено пропорційний його об'єму, тобто P₁V₁ = P₂V₂, де P₁ і V₁ - початковий тиск та об'єм, P₂ і V₂ - кінцевий тиск та об'єм.
Закон Гей-Люссака стверджує, що при постійному об'ємі газу його тиск прямо пропорційний температурі за абсолютної шкали (Кельвіна), тобто P₁/T₁ = P₂/T₂, де P₁ і T₁ - початковий тиск та температура, P₂ і T₂ - кінцевий тиск та температура.
За умовою задачі, початковий тиск P₁ = 1,8*10^-5 Па, початковий об'єм V₁ - невідомий, кінцевий об'єм V₂ = V₁ / 2, кінцева температура T₂ = 27 °C = 300 K (температура в Кельвінах), а початкова температура T₁ = -3 °C = 270 K.
Знайдемо спочатку початковий об'єм газу:
P₁V₁ = P₂V₂
V₁ = V₂ * P₂ / P₁
V₁ = (V₁ / 2) * (300 K / 270 K) / 1,8*10^-5 Па
V₁ = 0,5 * 1,667 * 10^5 м³
V₁ = 83,35 м³
Отже, початковий об'єм газу становить 83,35 м³.
Знайдемо кінцевий тиск газу за законом Гей-Люссака:
P₂ = P₁ * T₂ / T₁
P₂ = 1,8*10^-5 Па * 300 K / 270 K
P₂ = 2 * 10^-5 Па
Отже, кінцевий тиск газу становить 2*10^-5 Па.