Question

В сосуде под поршнем находится газ объемом 5 л при температуре 27 °С и нормальном атмосферном давлении. Газ нагревают до 227 °С и увеличивают объём сосуда в 2 раза. Чему будет равно давление газа?

Answer 1

Дано:  
- Начальный объем газа V1 = 5 л = 5 * 10^(-3) м³  
- Начальная температура T1 = 27 °C = 27 + 273 = 300 K  
- Давление газа при начальных условиях P1 = 1 атм = 1,013 * 10^5 Па  
- Конечная температура T2 = 227 °C = 227 + 273 = 500 K  
- Конечный объем газа V2 = 2 * V1 = 2 * 5 л = 10 л = 10 * 10^(-3) м³  

Найти:  
Давление газа P2 при новых условиях.

Решение:  
Используем закон Бойля-Мариотта и закон Шарля для идеального газа:

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2

Подставляем известные значения:

1,013 * 10^5 Па * 5 * 10^(-3) м³ / 300 K = P2 * 10 * 10^(-3) м³ / 500 K

Решаем относительно P2:

P2 = (1,013 * 10^5 Па * 5 * 10^(-3) м³ * 500 K) / (300 K * 10 * 10^(-3) м³)

P2 = (1,013 * 10^5 * 5 * 500) / (300 * 10)

P2 = 8,458 * 10^5 Па

Ответ:  
Давление газа после изменений составит 8,46 * 10^5 Па.