Идеальный одноатомный газ изохорно переводят из состояния 1 в состояние 2. Давление в состоянии 1 равно 105 Па, а в состоянии 2 равно 0,3*105 Па. Какова температуру газа в конечном состоянии, если начальная температура газа равна 400 К? решите задачу

200

Объяснение:

Добрый день! Конечная температура газа в задаче можно найти, используя закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака. Давайте посмотрим на пошаговое решение:

Шаг 1: Найдем начальный объем газа (V1):
Поскольку задача упоминает, что газ является идеальным одноатомным газом и переводится из состояния 1 в состояние 2 изохорно (при постоянном объеме), мы можем сказать, что V1 = V2.

Шаг 2: Для нахождения конечного объема газа (V2) используем формулу закона Бойля-Мариотта:
P1V1 = P2V2,
где P1 и P2 - давление газа в состояниях 1 и 2 соответственно, V1 и V2 - объем газа в состояниях 1 и 2 соответственно.

Подставим известные значения:
P1 = 105 Па,
P2 = 0,3 * 105 Па,
V1 = V2.

Теперь у нас есть два уравнения и две неизвестные (V1 и V2):
105 * V1 = 0,3 * 105 * V2.

Поскольку V1 = V2 (изохорный процесс), мы можем записать это уравнение как:
105 * V = 0,3 * 105 * V.

Шаг 3: Найдем конечную температуру газа (T2).
Для этого воспользуемся законом Гей-Люссака:
P1 / T1 = P2 / T2,
где P1 и P2 - давление газа в состояниях 1 и 2 соответственно, T1 и T2 - температура газа в состояниях 1 и 2 соответственно.

Подставим известные значения:
P1 = 105 Па,
P2 = 0,3 * 105 Па,
T1 = 400 К.

У нас есть два уравнения и две неизвестные (T1 и T2):
105 / 400 = (0,3 * 105) / T2.

Решим это уравнение относительно T2:
(0,3 * 105) * T2 = 105 * 400,
(0,3 * 105) * T2 = 42000.

Теперь разделим обе части уравнения на 0,3 * 105, чтобы найти T2:
T2 = 42000 / (0,3 * 105) = 400 К.

Таким образом, мы получаем, что конечная температура газа (T2) равна 400 К, так же как и начальная температура газа (T1).