Для решения задачи необходимо использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Сделаем это пошагово:
Данные задачи:
- Исходная температура \( T_1 = 700^\circ C = 700 + 273.15 = 973.15 \, K \)
- Конечная температура \( T_2 = 80^\circ C = 80 + 273.15 = 353.15 \, K \)
- Начальный объем газа \( V_1 = 1 \, m^3 \)
- Давление остаётся постоянным.
Определение объема газа при изменении температуры:
Согласно уравнению состояния идеального газа при постоянном давлении:
\[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \]
где:
- \( V_1 \) — начальный объем газа,
- \( T_1 \) — начальная температура в Кельвинах,
- \( V_2 \) — конечный объем газа,
- \( T_2 \) — конечная температура в Кельвинах.
Подставим известные значения:
\[ V_2 = V_1 \cdot \frac{T_2}{T_1} \]
Подсчёт:
Сначала подставим значения \( V_1 \), \( T_1 \) и \( T_2 \): \[ V_2 = 1 \cdot \frac{353.15}{973.15} \]
Теперь вычислим значение: \[ V_2 \approx 1 \cdot 0.3635 \approx 0.3635 \, m^3 \]
Ответ:
Таким образом, один кубический метр коксового газа, охлаждённого до 80°, займёт примерно \( 0.3635 \, m^3 \).
Заключение:
В данной задаче мы использовали закон Бойля-Мариотта для определения изменения объема газа при постоянном давлении и изменении температуры. Это уравнение позволяет понять, как газа ведет себя при изменении температурных условий.