Kontajner s objemom 14 l obsahuje plyn s teplotou 160 ° K. Ak sa teplota plynu zmení na 80 ° K bez zmeny tlaku, aký musí byť nový objem nádoby?

odpoveď:

# 7 {L} #

vysvetlenie:

Za predpokladu, že plyn je ideálny, je možné ho vypočítať niekoľkými rôznymi spôsobmi. Zákon o kombinovanom plyne je vhodnejší ako zákon o ideálnom plyne a všeobecnejší (takže oboznámenie sa s ním vám bude v budúcich problémoch prínosom častejšie) ako Charlesov zákon, takže ho budem používať.

# frac {P_1 V_1} {T_1} = frac {P_2 V_2} {T_2} #

Usporiadanie pre # # V_2

# V_2 = frac {P_1 V_1} {T_1} frac {T_2} {P_2} #

Usporiadanie, aby boli proporcionálne premenné zrejmé

# V_2 = frac {P_1} {P_2} frac {T_2} {T_1} V_1 #

Tlak je konštantný, takže bez ohľadu na to, čo je, bude rozdelený sám #1#, Nahraďte hodnoty teploty a objemu.

# V_2 = (1) (frac {80} {160}) (14) #

zjednodušiť

# V_2 = frac {14} {2} #

Koniec s rovnakými jednotkami, s ktorými ste začali

# V_2 = 7 t

Táto odpoveď dáva intuitívny zmysel. Ak je tlak konštantný, zníženie teploty by malo znížiť objem, pretože menej energetických častíc zaberie menšie množstvo miestnosti.

Poznač si to # Textu {L} # nie je jednotkou SI, takže by bolo zvyčajne zlé, keby ste ju neprevádzali # Textu {m} ^ 3 # pred vykonaním akýchkoľvek výpočtov. Ak by som sa napríklad snažil použiť objem v litroch na výpočet tlaku, napríklad jednotky tlaku, ktoré by boli výsledkom, by boli neštandardné a hodnota by sa ťažko porovnala s čímkoľvek.

Fungovalo to preto, lebo táto rovnica bola založená na tom, ako sa všetky rovnaké premenné navzájom menili, a ja som začal s objemom v neštandardnej jednotke a skončil s objemom neštandardnej jednotky.