Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое можно записать как:
\[ PV = nRT \]
где:
- \( P \) — давление газа,
- \( V \) — объем газа,
- \( n \) — количество вещества газа (моль),
- \( R \) — универсальная газовая постоянная,
- \( T \) — абсолютная температура газа в Кельвинах.
В данном случае мы имеем изобарный процесс, что означает, что давление газа остаётся постоянным. При этом, согласно закона Бойля-Мариотта и учитывая, что давление не изменяется, можно записать:
\[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \]
где:
- \( V_1 = 20 \) л — первоначальный объем,
- \( V_2 = 16 \) л — конечный объем,
- \( T_1 \) — первоначальная температура,
- \( T_2 \) — конечная температура.
Сначала определим первоначальную температуру \( T_1 \). Температура, указанная в задаче, равна 7 °C. Чтобы перевести её в Кельвины, добавим 273.15:
\[ T_1 = 7 + 273.15 = 280.15 \, K \]
Теперь мы можем подставить известные значения в уравнение:
\[ \frac{20}{280.15} = \frac{16}{T_2} \]
Теперь выразим \( T_2 \):
\[ T_2 = \frac{16 \times 280.15}{20} \]
Теперь вычислим:
\[ T_2 = \frac{4482.4}{20} = 224.12 \, K \]
Таким образом, после изобарного уменьшения объёма газа от 20 л до 16 л, конечная температура газа составит примерно 224.12 K.
