Для решения данной задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при изотермическом процессе произведение давления и объема газа остается постоянным.
Дано:
- Начальное давление газа \( P_0 = 96 \, \text{кПа} \)
- Объем увеличился в \( a = 1.2 \, \text{раза} \)
Найдем конечное давление газа \( P \):
- Запишем формулу:
Согласно закону Бойля-Мариотта: \[ P_0 \cdot V_0 = P \cdot V \] где:
- \( P_0 \) — начальное давление,
- \( V_0 \) — начальный объем,
- \( P \) — конечное давление,
- \( V \) — конечный объем.
Выразим конечный объем:
Если объем увеличился в \( a \) раз, то: \[ V = a \cdot V_0 \] Подставим \( a = 1.2 \): \[ V = 1.2 \cdot V_0 \]Подставим это в уравнение:
\[ P_0 \cdot V_0 = P \cdot (1.2 \cdot V_0) \]Сократим \( V_0 \):
При условии, что \( V_0 \neq 0 \), можем сократить объем: \[ P_0 = P \cdot 1.2 \]Выразим конечное давление:
Теперь можем выразить \( P \): \[ P = \frac{P_0}{1.2} \]Подставим значение \( P_0 \):
\[ P = \frac{96 \, \text{кПа}}{1.2} \]Посчитаем:
\[ P = 80 \, \text{кПа} \]
Ответ:
Конечное давление газа \( P = 80 \, \text{кПа} \).
Таким образом, мы пришли к тому, что конечное давление газа, когда его объем увеличился в 1,2 раза при изотермическом расширении, составит 80 кПа.