Question

В сосуде содержится разреженный аргон, абсолютная температура которого равна 150 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 3 раза. Определите абсолютную температуру газа в конечном равновесном состоянии

Answer 1

дано:
T₁ = 150 К (начальная температура) n₂ = n₁ / 2 (концентрация уменьшилась в 2 раза) P₂ = 3 * P₁ (давление увеличилось в 3 раза)

найти:

T₂ - конечная температура

решение:

Уравнение состояния идеального газа:

P = n * k * T

где P - давление, n - концентрация, k - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура.

Запишем уравнение для начального и конечного состояния:

P₁ = n₁ * k * T₁ P₂ = n₂ * k * T₂

Разделим второе уравнение на первое:

P₂ / P₁ = (n₂ * k * T₂) / (n₁ * k * T₁)

Сократим k:

P₂ / P₁ = (n₂ * T₂) / (n₁ * T₁)

Подставим данные:

3 = ( (n₁ / 2) * T₂ ) / (n₁ * 150)

3 = (T₂ / 2) / 150

3 = T₂ / 300

T₂ = 3 * 300 = 900 K

Ответ:
абсолютная температура газа в конечном состоянии T₂ = 900 K