Для решения задачи используем закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака, которые позволяют связать давление, объем и температуру газа.
Исходные данные:
Первоначальное состояние газа:
- Температура (T₁) = 0 °C = 273 K (переводим в Кельвины)
- Давление (P₁) = 100 кПа = 100,000 Па
- Объем (V₁) = 1 л = 0.001 м³
Конечное состояние газа:
- Давление (P₂) = 2 * 10^5 Па = 200,000 Па
- Объем (V₂) = 2 л = 0.002 м³
По уравнению состояния идеального газа можем записать:
\[ \frac{P₁ \cdot V₁}{T₁} = \frac{P₂ \cdot V₂}{T₂} \]
Теперь подставим известные значения в уравнение и найдем температуру T₂.
Сначала выражаем T₂:
\[ T₂ = \frac{P₂ \cdot V₂ \cdot T₁}{P₁ \cdot V₁} \]
Теперь подставим значение:
\[ T₂ = \frac{200,000 \, \text{Па} \cdot 0.002 \, \text{м}^3 \cdot 273 \, \text{К}}{100,000 \, \text{Па} \cdot 0.001 \, \text{м}^3} \]
\[ T₂ = \frac{200,000 \cdot 0.002 \cdot 273}{100,000 \cdot 0.001} \]
Теперь счтем это в числовом виде:
\[ T₂ = \frac{200 \cdot 273}{100} = \frac{54600}{100} = 546 \, \text{К} \]
Таким образом, температура газа в конечном состоянии составляет 546 К. Если есть дополнительные вопросы или нужно разъяснение по другим темам, не стесняйтесь спрашивать!
