Для решения этой задачи можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, которое имеет вид:
\[ \frac{P_1 \cdot V_1}{T_1} = \frac{P_2 \cdot V_2}{T_2} \]
где:
- \(P_1\) и \(P_2\) – давления газа на начальном и конечном состояниях,
- \(V_1\) и \(V_2\) – объемы газа на начальном и конечном состояниях,
- \(T_1\) и \(T_2\) – температуры газа в абсолютной шкале (Кельвина).
Сначала переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:
\[ T_1 = 4 \, \text{°C} + 273.15 = 277.15 \, \text{К} \] \[ T_2 = -7 \, \text{°C} + 273.15 = 266.15 \, \text{К} \]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- \(P_1 = 130 \, \text{кПа}\)
- \(V_1 = 15 \, \text{л}\)
- \(V_2 = 9 \, \text{л}\)
Итак, подставим все известные значения в уравнение:
\[ \frac{130 \, \text{кПа} \cdot 15 \, \text{л}}{277.15 \, \text{К}} = \frac{P_2 \cdot 9 \, \text{л}}{266.15 \, \text{К}} \]
Решим уравнение относительно \(P_2\):
\[ P_2 = \frac{130 \, \text{кПа} \cdot 15 \, \text{л} \cdot 266.15 \, \text{К}}{277.15 \, \text{К} \cdot 9 \, \text{л}} \]
Выполним расчет:
\[ P_2 = \frac{130 \cdot 15 \cdot 266.15}{277.15 \cdot 9} \]
Теперь вычислим числитель и знаменатель:
Числитель:
- \(130 \cdot 15 = 1950\)
- \(1950 \cdot 266.15 \approx 519992.5\)
Знаменатель:
- \(277.15 \cdot 9 \approx 2494.35\)
Теперь делим:
\[ P_2 \approx \frac{519992.5}{2494.35} \approx 208.58 \, \text{кПа} \]
Таким образом, давление газа при температуре −7 °C и объёме 9 л будет равно примерно 208.58 кПа.