Для решения этой задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа (уравнением Менделеева — Клапейрона) и определением плотности. Вывод формулы Плотность газа выражается через давление , молярную массу и абсолютную температуру следующим образом: Где:
- — давление; — молярная масса газа; — универсальная газовая постоянная; — температура в Кельвинах.
Поскольку по условию давление ( ) и состав газа ( ) не меняются, плотность газа обратно пропорциональна его абсолютной температуре: Из этого следует соотношение для двух состояний газа: Решение задачи 1. Перевод температуры в Кельвины Начальная температура дана в градусах Цельсия: . Переведем её в термодинамическую шкалу: (Для упрощенных расчетов часто используют , тогда ). 2. Условие изменения плотности По условию, конечная плотность должна быть в раза больше начальной : 3. Нахождение конечной температуры Используя выведенную выше пропорцию: Подставляем значения: 4. Перевод результата в градусы Цельсия Ответ: Плотность газа увеличится в 1.5 раза при температуре примерно (или ). Хотите, чтобы я рассчитал аналогичный параметр при изменении давления?