5. В закритій посудині об'ємом. V - 10л знаходиться повітря при тиску Р-0,1МПа. Яку кількість теплоти Q треба надати повітрю, що тиск в посудині збільшився в 5 разів?
СРОЧНО!!!!!! ДАЮ 50 БАЛЛОВ
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Для розв'язання цієї задачі використаємо закон Бойля-Маріотта, який стверджує, що тиск газу прямо пропорційний об'єму, який він займає при постійній температурі:
P1V1 = P2V2
Де P1 і V1 - початковий тиск і об'єм, а P2 і V2 - новий тиск і об'єм.
У нашому випадку, P1 = 0,1 МПа і V1 = 10 л, а P2 = 0,1 МПа * 5 = 0,5 МПа (так як тиск збільшився в 5 разів). Тому ми можемо знайти новий об'єм V2:
P1V1 = P2V2
V2 = (P1V1) / P2
V2 = (0,1 МПа * 10 л) / 0,5 МПа
V2 = 2 л
Таким чином, об'єм повітря в посудині зменшився до 2 л.
Тепер ми можемо використати закон Гей-Люссака, який стверджує, що тиск газу прямо пропорційний температурі, якщо об'єм і кількість частинок газу залишається постійними:
P1/T1 = P2/T2
Де P1 і T1 - початковий тиск і температура, а P2 і T2 - новий тиск і температура.
Ми можемо використати цей закон, щоб знайти, яку кількість теплоти потрібно надати повітрю, щоб збільшити тиск до 0,5 МПа. Ми знаємо, що початковий тиск дорівнює 0,1 МПа, а температура повітря в посудині не вказана. Тому, щоб спрощення обчислень, ми можемо вважати, що температура повітря залишається постійною, що дозволяє нам використовувати наступний рівняння:
P1/T1 = P2/T2
T2 = T1 * P2 / P1
T2 = T1 * 0,5 МПа / 0,1 МПа
T2 = 5 * T1
Отже,температура повітря в посудині має збільшитися в 5 разів, щоб тиск збільшився в 5 разів при постійному об'ємі. Так як початкова температура не вказана, ми не можемо точно знайти, яку кількість теплоти потрібно надати повітрю, аби збільшити тиск до 0,5 МПа. Але ми можемо стверджувати, що для збільшення тиску з 0,1 МПа до 0,5 МПа при постійному об'ємі, необхідна певна кількість теплоти.