Вопрос задан 24.01.2025 в 23:23. Предмет Физика. Спрашивает Зубенко Даниела.

Определите начальное давление p1 газа, если при изохорном повышении температуры от T1=300K до T2=360K его давление увеличилось на Дельтa p = 40кпа

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Вирозёров Саша.

Для решения этой задачи можно воспользоваться законом изохорного процесса (закон Шарля), который описывает поведение газа при постоянном объеме:

p1T1=p2T2\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2}

где:

  • p1p_1 — начальное давление газа,
  • T1=300KT_1 = 300 \, \text{K} — начальная температура,
  • p2p_2 — конечное давление газа,
  • T2=360KT_2 = 360 \, \text{K} — конечная температура.

Нам также известно, что при изменении температуры на ΔT=T2T1\Delta T = T_2 - T_1, давление газа изменилось на Δp=p2p1=40кПа\Delta p = p_2 - p_1 = 40 \, \text{кПа}.

Шаг 1: Запишем уравнение для конечного давления

Из уравнения изменения давления:

p2=p1+Δpp_2 = p_1 + \Delta p

Подставим это в основное уравнение:

p1T1=p1+ΔpT2\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_1 + \Delta p}{T_2}

Шаг 2: Решим уравнение для p1p_1

Перемножим обе части на T1×T2T_1 \times T_2 для удобства:

p1T2=(p1+Δp)T1p_1 \cdot T_2 = (p_1 + \Delta p) \cdot T_1

Раскроем скобки и перенесем все слагаемые с p1p_1 в одну сторону:

p1T2p1T1=ΔpT1p_1 \cdot T_2 - p_1 \cdot T_1 = \Delta p \cdot T_1

Вынесем p1p_1 за скобки:

p1(T2T1)=ΔpT1p_1 \cdot (T_2 - T_1) = \Delta p \cdot T_1

Теперь выразим p1p_1:

p1=ΔpT1T2T1p_1 = \frac{\Delta p \cdot T_1}{T_2 - T_1}

Шаг 3: Подставим значения

Подставим данные из условия:

p1=40кПа300K360K300Kp_1 = \frac{40 \, \text{кПа} \cdot 300 \, \text{K}}{360 \, \text{K} - 300 \, \text{K}}

Сначала вычислим знаменатель:

T2T1=360K300K=60KT_2 - T_1 = 360 \, \text{K} - 300 \, \text{K} = 60 \, \text{K}

Теперь подставим в формулу:

p1=4030060=1200060=200кПаp_1 = \frac{40 \cdot 300}{60} = \frac{12000}{60} = 200 \, \text{кПа}

Ответ

Начальное давление p1p_1 газа равно 200 кПа.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос