При изохорном охлаждении идеального газа, взятого при температуре 480 К, его давление уменьшилось в 1,5 раза. Какой стала конечная температура газа?

image_printРаспечатать ответ

Вопрос школьника

При изохорном охлаждении идеального газа, взятого при температуре 480 К, его давление уменьшилось в 1,5 раза. Какой стала конечная температура газа?

Ответ от учителя

Изохорное охлаждение означает, что объем газа остается постоянным, а значит, что работа, совершаемая газом, равна нулю. Следовательно, по первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии газа равно количеству тепла, отданного газом окружающей среде.

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти начальное давление газа:

pV = nRT

где p — давление газа, V — его объем, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура газа.

Мы знаем, что объем газа остается постоянным, поэтому мы можем записать:

p1V = nRT1

где p1 и T1 — начальное давление и температура газа.

Мы также знаем, что давление газа уменьшилось в 1,5 раза, поэтому конечное давление газа будет:

p2 = p1/1,5

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти конечную температуру газа:

p2V = nRT2

где T2 — конечная температура газа.

Мы можем выразить nRT1 из первого уравнения и подставить его во второе уравнение:

p2V = p1V(T2/T1)

Мы знаем, что V остается постоянным, поэтому мы можем сократить его с обеих сторон уравнения:

p2 = p1(T2/T1)

Мы можем выразить T2:

T2 = T1(p2/p1)

Мы можем подставить известные значения:

T2 = 480 К(1/1,5) = 320 К

Таким образом, конечная температура газа составляет 320 К.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *