Question

Відкриту скляну колбу ємністю 345 кубічних сантиметрів нагріли до 269 °С, після чого її шийку опустили в мед. Скільки грамів меду увійде в колбу, якщо вона охолоне до 26 °С? Тиск в колбі вважати постійним.

Answer 1

Нехай V1 - початковий об'єм газу в колбі, V2 - об'єм газу після опускання шийки в мед, T1 - початкова температура газу, T2 - температура газу після охолодження. Закон Бойля-Маріотта говорить, що для постійного тиску газу виконується співвідношення:

P1V1 = P2V2

Також відомо, що густина меду приблизно дорівнює 1,36 г/см³.

Знаходимо V2 за формулою:

V2 = V1 x T2 / T1

V1 = 345 см³, T1 = 269 °C + 273,15 = 542,15 К, T2 = 26 °C + 273,15 = 299,15 К

V2 = 345 x 299,15 / 542,15 = 190,14 см³

Об'єм меду в колбі дорівнює різниці між початковим об'ємом газу та об'ємом газу після опускання шийки в мед:

V_med = V1 - V2 = 345 - 190,14 = 154,86 см³

Тепер знаходимо масу меду:

m = V_med x ρ = 154,86 см³ x 1,36 г/см³ = 210,57 г

Отже, в колбу можна додати 210,57 г меду.