Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре (изотермическом процессе) произведение давления и объема газа остается постоянным. То есть, \( P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \), где:
- \( P_1 \) — начальное давление,
- \( V_1 \) — начальный объем,
- \( P_2 \) — конечное давление,
- \( V_2 \) — конечный объем.
В данной задаче нам известны:
- Конечный объем \( V_2 = 4 \, \text{л} \),
- Начальный объем \( V_1 = 6 \, \text{л} \),
- Конечное давление \( P_2 = 120 \, \text{кПа} \).
Теперь можем подставить известные значения в уравнение:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]
Подставляем:
\[ P_1 \cdot 6 \, \text{л} = 120 \, \text{кПа} \cdot 4 \, \text{л} \]
Рассчитаем правую часть уравнения:
\[ 120 \cdot 4 = 480 \, \text{кПа} \cdot \text{л} \]
Теперь у нас есть:
\[ P_1 \cdot 6 = 480 \, \text{кПа} \cdot \text{л} \]
Чтобы найти \( P_1 \), делим обе стороны на 6:
\[ P_1 = \frac{480}{6} = 80 \, \text{кПа} \]
Таким образом, начальное давление газа \( P_1 \) равно 80 кПа.