Вопрос школьника
Давление воздуха в шинах велосипеда при температуре 30℃ равно 1,8*105Па. Каким станет давление воздуха при температуре 40℃?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме газа его давление прямо пропорционально температуре в абсолютных единицах.
Для начала необходимо перевести температуру из градусов Цельсия в абсолютные единицы (Кельвины). Для этого к 30℃ прибавляем 273,15:
Т1 = 30℃ + 273,15 = 303,15 К
Как известно, давление воздуха в шинах велосипеда при температуре 30℃ равно 1,8*10^5 Па.
Теперь необходимо найти давление воздуха при температуре 40℃. Для этого также переводим температуру в абсолютные единицы:
Т2 = 40℃ + 273,15 = 313,15 К
Закон Гей-Люссака гласит, что давление прямо пропорционально температуре в абсолютных единицах. Поэтому можно записать:
P1/T1 = P2/T2
где P1 и T1 — давление и температура воздуха в шинах велосипеда при 30℃, а P2 и T2 — давление и температура воздуха в шинах велосипеда при 40℃.
Подставляем известные значения:
1,8*10^5 Па / 303,15 К = P2 / 313,15 К
Решаем уравнение относительно P2:
P2 = (1,8*10^5 Па * 313,15 К) / 303,15 К = 1,86*10^5 Па
Таким образом, при температуре 40℃ давление воздуха в шинах велосипеда составит 1,86*10^5 Па.
