Воздушный шарик, который не пропускает воздух, находится в комнате при температуре 20 °С. Предполагая, что процесс охлаждения шарика является изобарным, определите, до какой температуры нужно остудить шарик, чтобы его объём уменьшился вдвое?

Для решения этой задачи воспользуемся законом Бойля-Мариотта, который описывает изменение объема газа при постоянном давлении. Из уравнения состояния газа следует, что \(V_1/T_1 = V_2/T_2\), где \(V_1\) и \(T_1\) - начальный объем и температура воздушного шарика, \(V_2\) и \(T_2\) - конечный объем и температура после охлаждения соответственно. Дано, что шарик должен уменьшить свой объем вдвое. Таким образом, \(V_2 = V_1/2\). Также известно, что \(T_1 = 20 °C = 293 K\) (температура в Кельвинах). Подставим известные значения в формулу и решим ее: \[V_1 / 293 = (V_1 / 2) / T_2\] \[T_2 = 293 / 2 = 146.5 K\] И так, чтобы уменьшить объем воздушного шарика вдвое при изобарном процессе охлаждения, необходимо остудить его до температуры около 146.5 K.