В баллоне находится сжатый газ. Когда часть газа израсходовали, давление в баллоне уменьшилось в 4 раза, абсолютная температура понизилась на 25%. Во сколько раз уменьшилась масса газа в баллоне?
от

1 Ответ

дано:  
давление в баллоне уменьшилось в 4 раза, то есть P₂ = P₁ / 4.  
абсолютная температура понизилась на 25%, то есть T₂ = 0.75 * T₁.  
объём газа в баллоне остаётся постоянным (V = const).  

найти:  
во сколько раз уменьшилась масса газа в баллоне.

решение:  
Для идеального газа уравнение состояния имеет вид:

P * V = n * R * T,

где P — давление, V — объём, n — количество вещества газа (моль), R — универсальная газовая постоянная, T — температура.

Так как объём и постоянная R не меняются, то уравнение можно записать как:

P₁ * T₁ = n₁ * R и P₂ * T₂ = n₂ * R,

где n₁ и n₂ — массы газа в баллоне до и после изменения состояния, соответственно. Количество вещества пропорционально массе газа, так что можно записать:

P₁ * T₁ / P₂ * T₂ = n₁ / n₂.

Теперь подставим известные значения:

P₁ * T₁ / (P₁ / 4) * (0.75 * T₁) = n₁ / n₂  
4 * (T₁ / 0.75 * T₁) = n₁ / n₂  
4 / 0.75 = n₁ / n₂  
5.33 = n₁ / n₂.

Это означает, что масса газа уменьшилась в 5.33 раза.

ответ:  
Масса газа в баллоне уменьшилась в 5.33 раза.
от