Gaz zajmuje 0,745 L przy 55,9 Kelvina. W jakiej temperaturze Celsjusza jego objętość wyniesie 53,89? Załóżmy, że ciśnienie pozostaje stałe

Odpowiedź:

# "4043.5 K" #

# "4043.5 K" - "273.15" = "3770.4" ^ @ "C" #

Wyjaśnienie:

Możemy tu zastosować prawo Charlesa, które stwierdza, że pod stałym ciśnieniem V (objętość) jest proporcjonalne do temperatury

W związku z tym # V / T = (V ') / (T') #

I na pewno pytanie nie zmienia się adiabatycznie. Ponieważ nie znamy także wartości ciepła właściwego.

Dlatego podstawienie wartości w równaniu daje nam:

# 0,745 / 55,9 = 53,89 / (T ') #(zakładając, że końcowa objętość jest w litrach)

=> # T '= "4043.56 K" #

Odpowiedź:

Temperatura końcowa wynosi # "4040 K" # lub # "3770" ^ @ "C" #.

Wyjaśnienie:

Jest to przykład prawa Karola, które stwierdza, że objętość danej ilości gazu utrzymywanego pod stałym ciśnieniem jest wprost proporcjonalna do temperatury Kelvina. Oznacza to, że jeśli głośność wzrasta, wzrasta również temperatura i odwrotnie. Równanie dla tego prawa brzmi:

# V_1 / T_1 = V_2 / T_2 #

Znany

# V_1 = "0,745 L" #

# T_1 = "55,9 K" #

# V_2 = "53,89 L" #

Nieznany

# T_2 #

Rozwiązanie

Zmień układ równania, aby wyizolować # T_2 #. Podłącz znane wartości i rozwiń.

# T_2 = (V_2T_1) / V_1 #

# T_2 = (53,89 "L" xx55,9 "K") / (0,745 "L") = "4040 K" # (zaokrąglone do trzech cyfr znaczących)

Temperatura w stopniach Celsjusza:

Odejmować #273.15# z temperatury Kelvina.

# "4040 K" - "273.15" = "3770" ^ @ "C" #