Як змінився тиск ідеального газу, якщо в даному об’ємі швидкість кожної молекули
зменшилася в 2 рази, а концентрація молекул збільшилася в 4 рази?
Ответы
Ответ:
Для решения этой задачи можно использовать формулу идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная, а T - температура газа.
Так как мы не знаем значения всех параметров, нам нужно использовать связи между ними. Рассмотрим две ситуации: до изменения параметров и после.
Представим, что у нас был газ с молярной массой М и объемом V, и в нем было n молекул.
Давление газа в начальный момент времени равно P1, а концентрация газа равна n/V.
После того, как скорость каждой молекулы уменьшилась в 2 раза, средняя скорость молекул уменьшилась в 2 раза. Это означает, что кинетическая энергия молекул уменьшилась в 4 раза. Следовательно, температура газа также уменьшилась в 4 раза.
Таким образом, новая температура газа равна Т1/4, где Т1 - начальная температура.
После того, как концентрация молекул увеличилась в 4 раза, количество молекул в газе стало равным 4n.
Теперь мы можем записать уравнение для новых значений давления газа и объема:
P2 * V = (4n) * R * (T1/4)
После простых преобразований мы можем выразить P2:
P2 = P1 * 4
Таким образом, давление газа увеличилось в 4 раза.