В баллоне вместимостью \( 0{,}03 \, \text{м}^3 \) находится газ под давлением \( 1{,}36 \cdot 10^6 \, \text{Па} \) при температуре \( 455 \, \text{°C} \). Какой объём занимал бы этот газ при нормальных условиях (\( t_0 = 0 \, \text{°C}, \, p = 101{,}325 \, \text{Па} \))?
Дано:
- \( V_1 = 0{,}03 \, \text{м}^3 \), \( p_1 = 1{,}36 \cdot 10^6 \, \text{Па} \), \( T_1 = 455 + 273 = 728 \, \text{К} \);
- \( T_2 = 273 \, \text{К} \), \( p_2 = 101{,}325 \cdot 10^3 \, \text{Па} \).
Решение:
Для изопроцессов используем закон Бойля-Шарля:
\(\frac{p_1 V_1}{T_1} = \frac{p_2 V_2}{T_2}.\)
Выразим \( V_2 \):
\(V_2 = V_1 \cdot \frac{p_1 T_2}{p_2 T_1}.\)
Подставим значения:
\(V_2 = 0{,}03 \cdot \frac{1{,}36 \cdot 10^6 \cdot 273}{101325 \cdot 728}.\)
1. Найдём числитель:
\(1{,}36 \cdot 10^6 \cdot 273 \approx 3{,}710 \cdot 10^8.\)
2. Найдём знаменатель:
\(101325 \cdot 728 \approx 7{,}376 \cdot 10^7.\)
3. Рассчитаем \( V_2 \):
\(V_2 = 0{,}03 \cdot \frac{3{,}710 \cdot 10^8}{7{,}376 \cdot 10^7} \approx 0{,}03 \cdot 5{,}03 \approx 0{,}151 \, \text{м}^3.\)
Ответ:
При нормальных условиях газ займёт объём \( 0{,}151 \, \text{м}^3 \).
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
В баллоне вместимостью \( 0{,}03 \, \text{м}^3 \) находится газ под давлением \( 1{,}36 \cdot 10^6 \, \text{Па} \) при температуре \( 455 \, \text{°C} \). Какой объём занимал бы этот газ при нормальных условиях (\( t_0 = 0 \, \text{°C}, \, p = 101{,}325 \, \text{Па} \))?