Газ нагревают в закрытом сосуде, снабженном клапаном, так, что давление газа в сосуде остается постоянным. При нагревании из сосуда вышло 31% от первоначальной массы газа. Определите на сколько процентов при этом увеличилась абсолютная температура газа. (ответ округлите до целых)
Пусть изначальная масса газа в сосуде будет равна 100 г (для удобства расчетов).
Мы знаем, что из сосуда вышло 31% от первоначальной массы газа. Это означает, что осталось (100 - 31) = 69 г газа.
Поскольку давление газа в сосуде остается постоянным, мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит: PV = P'V', где P и V - первоначальное давление и объем газа, а P' и V' - конечное давление и объем газа.
Давайте рассмотрим конечное состояние газа, когда из него вышло 31% массы. Обозначим a - первоначальная абсолютная температура газа, а b - конечная абсолютная температура газа.
Учитывая, что давление газа постоянно, мы можем записать следующее выражение:
(P * V)/a = (P * V')/b
Мы знаем, что V' = V * (69/100), так как осталось 69% от объема газа.
Подставляя известные значения, получаем:
(P * V)/a = (P * V * (69/100))/b
Теперь мы можем сократить P, V и получим:
V/a = (V * 69/100)/b
1/a = 69/100b
b = 100/(69 * a)
Таким образом, мы получили уравнение, связывающее первоначальную и конечную абсолютные температуры газа.
Для ответа на вопрос задачи нам нужно определить, на сколько процентов увеличилась абсолютная температура газа, то есть на сколько процентов b больше а.
Для этого рассчитаем разницу между конечной и начальной абсолютными температурами:
b - a = 100/(69 * a) - a = (100 - 69a)/69a
Теперь выразим эту разницу в процентах от начальной абсолютной температуры:
((b - a)/a) * 100 = ((100 - 69a)/69a) * 100
Для округления ответа до целых просто подставим a = 1 (исходя из условия задачи 100 газа), и получим:
((100 - 69*1)/69*1) * 100 = 31 * 100/69 ≈ 44.93
Итак, насколько процентов увеличилась абсолютная температура газа? Ответ: около 45%.
Надеюсь, я смог объяснить решение этой задачи достаточно обстоятельно и понятно! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.