Для решения данной задачи воспользуемся законом Бойля — Мариотта. Этот закон описывает связь между давлением (P), объемом (V) и температурой (T) для идеального газа при постоянной температуре. Он утверждает, что при постоянной температуре произведение давления газа на его объем остается постоянным:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \]
Где:
- \( P_1 \) и \( V_1 \) — начальное давление и начальный объем газа,
- \( P_2 \) и \( V_2 \) — конечное давление и конечный объем газа.
В нашей задаче мы знаем, что объем газа увеличился в 3 раза, то есть:
\[ V_2 = 3 \cdot V_1 \]
Температура не изменилась, поэтому мы можем использовать закон Бойля — Мариотта. Подставим известные значения в уравнение:
\[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot (3 \cdot V_1) \]
Теперь упростим уравнение, разделив обе стороны на \( V_1 \) (поскольку \( V_1 \) не равно нулю):
\[ P_1 = P_2 \cdot 3 \]
Теперь выразим \( P_2 \):
\[ P_2 = \frac{P_1}{3} \]
Таким образом, при увеличении объема газа в 3 раза и неизменной температуре давление газа уменьшится в 3 раза.
Итак, мы пришли к выводу, что новое давление газа \( P_2 \) будет равно одной третьей от первоначального давления \( P_1 \).