Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа и законом Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянном объеме давление газа пропорционально его температуре (в кельвинах).
Применим формулу:
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]
где:
- \( P_1 \) и \( T_1 \) – начальное давление и температура,
- \( P_2 \) и \( T_2 \) – конечное давление и температура.
Дано, что при нагревании на 300 К давление возросло в 3 раза. Это означает, что:
\[ P_2 = 3 P_1 \]
Мы можем подставить это в уравнение:
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{3P_1}{T_1 + 300} \]
Теперь сокращаем \( P_1 \) (при условии, что оно не равно нулю):
\[ \frac{1}{T_1} = \frac{3}{T_1 + 300} \]
Теперь перемножим крест-накрест:
\[ T_1 + 300 = 3T_1 \]
Перепишем уравнение:
\[ 300 = 3T_1 - T_1 \] \[ 300 = 2T_1 \]
Теперь решим его для \( T_1 \):
\[ T_1 = \frac{300}{2} = 150 \text{ K} \]
Таким образом, температура газа в закрытом сосуде перед нагреванием составляла 150 K.
