В изохорном процессе объем газа остается постоянным, что означает, что изменение давления газа напрямую связано с изменением температуры. В данном случае можно использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что для идеального газа отношение давления к температуре остается постоянным при постоянном объеме.
Формула выглядит так:
\[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2} \]
Где:
- \(P_1\) и \(T_1\) — начальное давление и температура,
- \(P_2\) и \(T_2\) — конечное давление и температура.
Сначала обозначим данные:
- Начальное давление \(P_1 = 150 \, \text{кПа}\),
- Начальная температура \(T_1 = 400 \, \text{К}\),
- Изменение давления \(\Delta P = 50 \, \text{кПа}\),
- Конечное давление \(P_2 = P_1 + \Delta P = 150 \, \text{кПа} + 50 \, \text{кПа} = 200 \, \text{кПа}\).
Сначала подставим известные значения в закон Бойля-Мариотта:
\[ \frac{150}{400} = \frac{200}{T_2} \]
Теперь решим это уравнение относительно \(T_2\):
Перемножим в крестообразном порядке: \[ 150 \cdot T_2 = 200 \cdot 400 \]
Упростим: \[ 150 \cdot T_2 = 80000 \]
Теперь найдем \(T_2\): \[ T_2 = \frac{80000}{150} \approx 533.33 \, \text{К} \]
Теперь мы можем найти, на сколько увеличилась температура:
\[ \Delta T = T_2 - T_1 = 533.33 - 400 \approx 133.33 \, \text{К} \]
Таким образом, при увеличении давления на 50 кПа температура газа увеличится на примерно 133.33 К.