Для решения этой задачи можно воспользоваться законом Бойля-Мариотта и уравнением состоянияIdealного газа, которые связывают давление, объем и температуру газа.
В данном случае у нас есть:
- Начальный объем газа \( V_1 = 2 \times 10^{-3} \, м^3 \)
- Начальная температура \( T_1 = 273°C = 273 + 273 = 546 \, K \) (переводим в Кельвины)
- Конечная температура \( T_2 = -91°C = -91 + 273 = 182 \, K \)
Поскольку процесс изобарный, давление остаётся постоянным. В этом случае закон проявляется следующим образом:
\[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \]
Можно выразить конечный объем \( V_2 \):
\[ V_2 = V_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \]
Теперь подставим известные значения:
\[ V_2 = (2 \times 10^{-3} \, м^3) \cdot \frac{182 \, K}{546 \, K} \]
Проведем вычисления:
- Сначала упростим дробь:
\[ \frac{182}{546} = \frac{182 \div 182}{546 \div 182} = \frac{1}{3} \approx 0.333 \]
- Теперь подставим:
\[ V_2 = 2 \times 10^{-3} \, м^3 \cdot 0.333 \approx 6.67 \times 10^{-4} \, м^3 \]
Итак, конечный объем газа после изобарного сжатия составляет приблизительно \( 6.67 \times 10^{-4} \, м^3 \).
