Во сколько раз плотность воздуха зимой при температуре t1 = –23°c, больше плотности воздуха летом при температуре t2 = 27°с. давление воздуха постоянно.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Плотность воздуха зимой больше плотности воздуха летом в 1.2 раза. ️ Шаг 1: Перевод температуры в абсолютную шкалу Кельвина Для решения задач с использованием газовых законов необходимо перевести значения температуры из градусов Цельсия в Кельвины. Используем формулу T=t+273cap T equals t plus 273.

  1. Зимняя температура: T1=-23+273=250cap T sub 1 equals negative 23 plus 273 equals 250 К. Летняя температура: T2=27+273=300cap T sub 2 equals 27 plus 273 equals 300 К.

️ Шаг 2: Определение зависимости плотности от температуры Согласно уравнению Менделеева-Клапейрона, состояние газа описывается формулой: PV=mMRTcap P cap V equals the fraction with numerator m and denominator cap M end-fraction cap R cap T Зная, что плотность ρ=mVrho equals the fraction with numerator m and denominator cap V end-fraction , преобразуем уравнение для выражения плотности: P=ρRTMρ=PMRTcap P equals the fraction with numerator rho cap R cap T and denominator cap M end-fraction ⟹ rho equals the fraction with numerator cap P cap M and denominator cap R cap T end-fraction Так как по условию давление Pcap P постоянно, а молярная масса воздуха Mcap M не меняется, плотность обратно пропорциональна абсолютной температуре: ρ1Trho ∝ the fraction with numerator 1 and denominator cap T end-fraction . ️ Шаг 3: Расчет отношения плотностей Чтобы найти, во сколько раз плотность зимой ρ1rho sub 1 больше плотности летом ρ2rho sub 2, составим отношение: ρ1ρ2=PM/RT1PM/RT2=T2T1the fraction with numerator rho sub 1 and denominator rho sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator cap P cap M / cap R cap T sub 1 and denominator cap P cap M / cap R cap T sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator cap T sub 2 and denominator cap T sub 1 end-fraction Подставим числовые значения: ρ1ρ2=300250=3025=1.2the fraction with numerator rho sub 1 and denominator rho sub 2 end-fraction equals 300 over 250 end-fraction equals 30 over 25 end-fraction equals 1.2 Ответ: Плотность воздуха зимой при заданных условиях больше в 1.2 раза. Требуется ли вам расчет изменения массы воздуха в конкретном объеме помещения при такой разнице температур?

Форма ответа

Ваш аватар