Для связи в whatsapp +905441085890

Задача В10. В баллоне находится газ при температуре 15 °C. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40 % его выйдет из баллона, а температура при этом понизится на 8 °C?

Задача В10. В баллоне находится газ при температуре 15 °C. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40 % его выйдет из баллона, а температура при этом понизится на 8 °C?

Обозначим t начальную температуру газа по шкале Цельсия, Т — эту же температуру по шкале Кельвина (абсолютную температуру), — изменение температуры, m — начальную массу газа, — изменение массы газа в баллоне (или массу газа, вышедшего из баллона), V — объем газа, R — молярную газовую постоянную, М — молярную массу газа, — начальное давление газа в баллоне, — его конечное давление.

Указание: изменение температуры по шкале Цельсия равно изменению температуры по шкале Кельвина , т.е., если , то и .

Решение:

Поскольку здесь речь идет о массе газа, воспользуемся уравнением Менделеева — Клапейрона, в которое эта масса входит. Запишем это уравнение для первого состояния, когда в баллоне была вся масса газа:

После того как из баллона вышла масса газа , в нем осталась масса , и при этом температура газа понизилась на , т.е. стала равной . Поэтому теперь запишем уравнение Менделеева — Клапейрона для нового состояния:

Теперь, чтобы найти отношение , надо разделить первое уравнение на второе и выполнить сокращения:

Но нам не даны ни масса газа m, ни ее изменение , а дано отношение выраженное в процентах. Если , то . Чтобы получить отношение в последнем уравнении, разделим в его правой части числитель и знаменатель на m (от этого равенство не нарушится):

Теперь заменим отношение его числовым значением :

Выразим начальную температуру в единицах СИ:

15 °C = 288 К.

Произведем вычисления:

Ответ: .



Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача В8. Чему равна средняя квадратичная скорость молекул газа, если его масса m = 6 кг, объем и давление р = 200 кПа?
Задача В9. Три сферы радиусами 4 см, 8 см и 10 см заполнены газом и соединены тонкими трубками, перекрытыми кранами (рис. 165). Давление газа в левой сфере 0,2 МПа, давление газа в средней сфере 0,4 МПа, давление газа в правой сфере 0,8 МПа. Каким станет давление газа, если оба крана открыть?
Задача В11. В баллоне с газом имелась щель, через которую газ просачивался. При нагревании этого газа его температура повысилась в 3 раза, а давление увеличилось в 1,5 раза. Во сколько раз изменилась масса газа в баллоне?
Задача В12. Ампула объемом 1 содержит воздух при нормальных условиях. Ампула оставлена в космосе, в ней пробито отверстие. Через сколько времени давление в ампуле станет равно 0, если из нее каждую секунду вылетает 100 миллионов молекул?