В закрытом баллоне газ нагревается от 27°C до 80°C, и при этом давление газа увеличивается на 80 кПа. Каково начальное давление газа?

Физика 11 класс Газовые законы физика 11 класс закон Бойля начальное давление газа термодинамика изменение давления газовые законы задачи по физике температура газа давление в баллоне Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака. Эти законы связывают температуру, давление и объем газа. В нашем случае объем остается постоянным, так как газ находится в закрытом баллоне.

Сначала запишем известные данные:

• Начальная температура (T1) = 27°C = 27 + 273 = 300 K
• Конечная температура (T2) = 80°C = 80 + 273 = 353 K
• Изменение давления (ΔP) = 80 кПа

По закону Гей-Люссака, при постоянном объеме отношение давления к температуре остается постоянным:

Р1 / T1 = Р2 / T2

Где:

• P1 - начальное давление
• P2 - конечное давление

Мы знаем, что:

P2 = P1 + ΔP

Теперь подставим P2 в уравнение:

P1 / T1 = (P1 + ΔP) / T2

Теперь подставим известные значения:

P1 / 300 = (P1 + 80) / 353

Теперь решим это уравнение относительно P1. Умножим обе стороны на 300 * 353:

353 * P1 = 300 * (P1 + 80)

Раскроем скобки:

353 * P1 = 300 * P1 + 24000

Теперь перенесем все P1 в одну сторону:

353 * P1 - 300 * P1 = 24000

53 * P1 = 24000

Теперь найдем P1:

P1 = 24000 / 53

P1 ≈ 452.83 кПа

Таким образом, начальное давление газа составляет примерно 452.83 кПа.