Вопрос школьника
Во сколько раз увеличится давление газа в колбе электрической лампочки, если после ее включения температура газа повысилась от 15°С до 300°С?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной массе газа его давление обратно пропорционально его объему при постоянной температуре. То есть, если температура газа увеличивается, то его объем увеличивается, а следовательно, давление уменьшается. Однако, в данной задаче температура увеличивается, что приводит к увеличению объема газа и, соответственно, увеличению давления.
Для решения задачи необходимо использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме газа его давление прямо пропорционально его температуре при постоянной массе газа. То есть, если температура газа увеличивается, то его давление также увеличивается.
Из этих двух законов следует, что увеличение температуры газа приводит к увеличению его давления. Для определения во сколько раз увеличится давление газа в колбе электрической лампочки, необходимо использовать формулу:
P2/P1 = T2/T1,
где P1 — начальное давление газа, T1 — начальная температура газа, P2 — конечное давление газа, T2 — конечная температура газа.
Подставляя известные значения, получим:
P2/P1 = T2/T1 = (300+273)/(15+273) = 573/288 ≈ 1,99.
Таким образом, давление газа в колбе электрической лампочки увеличится примерно в 1,99 раза.
