В ходе изохорного процесса, происходящего с постоянной массой идеального газа, средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул увеличивается в 2 раза. Каким будет давление этого газа в конце процесса, если в начальном состоянии оно было равно 30 кПа?
от

1 Ответ

Дано:
Начальное давление газа P1 = 30 кПа = 30000 Па.
Средняя кинетическая энергия молекул увеличивается в 2 раза.

Найти:
Давление газа P2 в конце процесса.

Решение:

1. Согласно уравнению состояния идеального газа, средняя кинетическая энергия молекул газа пропорциональна температуре. Если средняя кинетическая энергия увеличилась в 2 раза, это означает, что температура газа также увеличилась в 2 раза:

E_ср ∝ T.

Таким образом, если E_ср увеличивается в 2 раза, то T2 = 2 * T1.

2. Уравнение состояния идеального газа в изохорном процессе может быть записано как:

P / T = const.

Это значит, что при постоянном объеме (изохорный процесс) давление газа прямо пропорционально температуре:

P1 / T1 = P2 / T2.

3. Подставим выражение для T2:

P1 / T1 = P2 / (2 * T1).

4. Перепишем уравнение и выразим P2:

P2 = 2 * P1.

5. Подставим известное значение P1:

P2 = 2 * 30000 = 60000 Па.

Ответ:
Давление газа в конце процесса будет равно 60000 Па или 60 кПа.
от