Для решения задачи, давайте разберем, как связаны объем, плотность и масса газа.
Определения:
- Плотность (ρ) — это отношение массы вещества (m) к объему (V), то есть: \[ ρ = \frac{m}{V} \]
- Объем (V) — это пространство, занимаемое газом.
Условия задачи:
- Исходно пусть объем газа равен \(V_1\).
- После перемещения поршня объем газа уменьшился в 3 раза, поэтому новый объем газа: \[ V_2 = \frac{V_1}{3} \]
Масса газа: Газ в сосуде остаётся в замкнутой системе, следовательно, его масса \(m\) не изменилась при изменении объема под поршнем.
Изменение плотности газа: Сначала определим начальную плотность газа: \[ ρ_1 = \frac{m}{V_1} \] После изменения объема, новая плотность газа будет: \[ ρ_2 = \frac{m}{V_2} = \frac{m}{\frac{V_1}{3}} = \frac{m \cdot 3}{V_1} = 3 \cdot \frac{m}{V_1} = 3ρ_1 \]
Вывод: Таким образом, когда объем газа уменьшается в 3 раза, его плотность увеличивается в 3 раза.
Итак, ответ: Плотность газа увеличилась в 3 раза.