При какой температуре находится газ если при его изобарном нагревании ** 300к обьем...

0 голосов
513 просмотров

При какой температуре находится газ если при его изобарном нагревании на 300к обьем возрос в 2.5 р раза?


Физика (15 баллов) | 513 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Дано:
P = const ;
V = n V_o ;
n = 2.5 ;
\Delta T = 300 K .


Найти:
T_o – начальную температуру,
T – конечную температуру.


Решение:

Из уравнения идеального газа следует, что:

P V_o = \nu RT_o – формула [1] ;

PV = \nu RT – формула [2] ;


Вычтем из формулы [2] формулу [1], отсюда:

PV - PV_o = \nu RT - \nu RT_o ;

P ( V - V_o ) = \nu R ( T - T_o ) ;

P ( n V_o - V_o ) = \nu R \Delta T ;

( n - 1 ) P V_o = \nu R \Delta T – формула [3] ;


Разделим формулу [1] на формулу [3] и получим:

\frac{ P V_o }{ ( n - 1 ) P V_o } = \frac{ \nu R T_o }{ \nu R \Delta T } ;

\frac{1}{ n - 1 } = \frac{T_o}{ \Delta T } ;

T_o = \frac{ \Delta T }{ n - 1 } ;

T = T_o + \Delta T = \frac{ \Delta T }{ n - 1 } + \Delta T = \Delta T ( \frac{1}{ n - 1 } + 1 ) = \Delta T \frac{ 1 + n -1 }{ n - 1 } = \Delta T \frac{n}{ n - 1 } ;

T = \frac{ \Delta T }{ 1 - \frac{1}{n} } ;


В данном случае:

T_o = \frac{ 300 K }{ 2.5 - 1 } = \frac{ 300 K }{1.5} = 200 K ;

T = \frac{ 300 K }{ 1 - \frac{1}{2.5} } = \frac{ 300 K }{ 1 - \frac{2}{5} } = \frac{ 300 K }{ \frac{3}{5} } = \frac{5}{3} 300 K = 500 K ;


Ответ:
T_o = 200 K ;
T = 500 K ;

(8.4k баллов)