Для решения данной задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа и законом Бойля-Мариотта. При постоянном объёме в закрытом сосуде давление газа пропорционально его температуре в кельвинах.
Сначала преобразуем температуры из градусов Цельсия в кельвины:
Температура 12°C в кельвинах:
\( T_1 = 12 + 273.15 = 285.15 \, К \)Температура 30°C в кельвинах:
\( T_2 = 30 + 273.15 = 303.15 \, К \)
Теперь можем воспользоваться законом Gay-Lussac, который говорит, что при постоянном объёме отношение давления к температуре остается постоянным:
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]
Где:
- \( P_1 = 99950 \, Н/м² \) — начальное давление,
- \( T_1 = 285.15 \, К \) — начальная температура,
- \( P_2 \) — конечное давление,
- \( T_2 = 303.15 \, К \) — конечная температура.
Теперь можем выразить \( P_2 \):
\[ P_2 = P_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \]
Подставляем значения:
\[ P_2 = 99950 \cdot \frac{303.15}{285.15} \]
Теперь проведем вычисления:
\[ P_2 \approx 99950 \cdot 1.063 \approx 106063 \, Н/м² \]
Таким образом, давление в закрытом сосуде при температуре 30°C станет примерно 106063 Н/м².
