Чтобы понять, как изменилась абсолютная температура идеального газа при уменьшении объема в 2 раза и уменьшении давления также в 2 раза, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, которое имеет вид:
\[ PV = nRT, \]
где:
- \( P \) — давление,
- \( V \) — объем,
- \( n \) — количество вещества,
- \( R \) — универсальная газовая постоянная,
- \( T \) — абсолютная температура.
Исходные условия:
- Объем \( V \) уменьшается в 2 раза: \( V_1 \to \frac{V_1}{2} \).
- Давление \( P \) также уменьшается в 2 раза: \( P_1 \to \frac{P_1}{2} \).
Нам нужно выразить новую температуру \( T_2 \) через старые значения.
Начнем с уравнения состояния до изменений:
\[ P_1 V_1 = nRT_1. \]
После изменений:
\[ P_2 V_2 = nRT_2, \]
подставив изменения давления и объема:
\[ \frac{P_1}{2} \cdot \frac{V_1}{2} = nRT_2. \]
Упрощая это уравнение, получаем:
\[ \frac{P_1 V_1}{4} = nRT_2. \]
Теперь, подставим \( P_1 V_1 \) из первого уравнения:
\[ \frac{nRT_1}{4} = nRT_2. \]
Сокращаем \( nR \) (при условии, что \( n \) и \( R \) не изменяются):
\[ \frac{T_1}{4} = T_2. \]
Таким образом, новая температура \( T_2 \) равна \( T_1/4 \), что означает, что абсолютная температура газа уменьшилась в 4 раза при данных условиях.