Posoda s prostornino 14 L vsebuje plin s temperaturo 160 ° C. Če se temperatura plina spremeni na 80 ° K brez kakršne koli spremembe tlaka, kakšen mora biti novi volumen posode?

Odgovor:

# 7 tekst {L} #

Pojasnilo:

Ob predpostavki, da je plin idealen, ga lahko izračunamo na nekaj različnih načinov. Kombinirani zakon o plinu je primernejši od zakona o idealnem plinu in bolj splošen (tako, da ga poznaš v prihodnjih težavah pogosteje) kot Charlesov zakon, zato ga bom uporabil.

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

Preurejanje za # V_2 #

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

Prerazporedite, da bodo sorazmerne spremenljivke očitne

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

Pritisk je konstanten, tako da karkoli že je, se ga deli #1#. Nadomestite v vrednosti za temperaturo in volumen.

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

Poenostavite

# V_2 = frac {14} {2} #

Končajte z istimi enotami, s katerimi ste začeli

# V_2 = 7 {L} #

Ta odgovor je intuitiven. Če je tlak konstanten, naj se zmanjša temperatura zmanjša prostornino, saj bo manj energijskih delcev zavzelo manjšo količino prostora.

Upoštevajte, da # {L} # ni enota SI, zato je običajno slaba praksa, da je ne pretvorimo # {m} ^ 3 # preden naredite kakšen izračun. Če bi poskušal uporabiti prostornino v litrih za izračun tlaka, bi na primer enote za pritisk, ki bi nastale, bile nestandardne in bi jih bilo težko primerjati s čimerkoli.

Delovalo je tukaj, ker je ta enačba temeljila na tem, kako so se enake spremenljivke med seboj razlikovale, in začel sem z obsegom v nestandardni enoti in končal z obsegom nestandardne enote.