В изобарном процессе давление остается постоянным, и для идеального газа связь между температурой и объемом можно описать уравнением состояния газа, которое имеет вид:
\[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \]
где \( V_1 \) и \( V_2 \) – начальный и конечный объемы газа, \( T_1 \) и \( T_2 \) – начальная и конечная температуры в кельвинах.
Мы знаем, что объем увеличился в 2 раза, поэтому:
\[ V_2 = 2 V_1 \]
Температура в кельвинах рассчитывается путем прибавления 273 к температуре в градусах Цельсия:
\[ T_1 = -71 °C + 273 = 202 \, K \]
Теперь подставим известные значения в уравнение:
\[ \frac{V_1}{202} = \frac{2V_1}{T_2} \]
Упрощая уравнение:
\[ \frac{1}{202} = \frac{2}{T_2} \]
Теперь найдём \( T_2 \):
\[ T_2 = 2 \times 202 = 404 \, K \]
Теперь переведем полученную температуру обратно в градусы Цельсия:
\[ T_2 = 404 - 273 = 131 °C \]
Таким образом, конечная температура газа составляет 131 °C.