В сосуде объемом V1=4л при давлении Р1=100кПа находится газ масса, которого m=3г. Газ сжали. При этом давление газа стало равным Р2=500кПа, а объем уменьшился на V. На сколько изменилась температура газа?

m = 3 г, P1 = 100 кПа, V1 = 4 л, P2 = 500 кПа, V = 3 л, газ хлор

Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура газа.

Первоначально газ находился при давлении Р1=100 кПа и объеме V1=4 л, поэтому можно найти количество вещества газа:

n = m/M

где m - масса газа, M - его молярная масса. Для газа хлора M=70,9 г/моль, поэтому:

n = 3 г / 70,9 г/моль = 0,042 моль

Теперь можно найти начальную температуру газа:

T1 = P1V1 / nR

T1 = 100 кПа * 4 л / (0,042 моль * 8,31 Дж/(моль*К)) = 1196 К

Далее газ сжали при постоянной массе и изменился его объем на ΔV=-3 л, поэтому новый объем газа V2=V1+ΔV=1 л. Можно найти конечную температуру газа, используя уравнение состояния идеального газа:

T2 = P2V2 / nR

T2 = 500 кПа * 1 л / (0,042 моль * 8,31 Дж/(моль*К)) = 2988 К

Изменение температуры газа:

ΔT = T2 - T1 = 2988 К - 1196 К = 1792 К

Ответ: температура газа изменилась на 1792 К.