Воздух охлаждали в сосуде постоянного объема. При этом температура воздуха в сосуде снизилась в 4 раза, а его давление уменьшилось в 2 раза....
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи нам понадобится использовать закон Бойля-Мариотта, который устанавливает обратную пропорциональность между давлением и объемом газа при постоянной температуре.
Из условия задачи известно, что температура воздуха в сосуде уменьшилась в 4 раза, а давление уменьшилось в 2 раза. Это означает, что отношение давления к температуре осталось неизменным.
Пусть исходная масса воздуха в сосуде равна m, а после охлаждения масса воздуха увеличилась в n раз.
Используя закон Бойля-Мариотта, можем записать следующее уравнение:
P1 * V1 = P2 * V2,
где P1 и V1 - исходное давление и объем воздуха, а P2 и V2 - новое давление и объем воздуха.
Так как объем сосуда постоянный, то V1 = V2.
Из условия задачи известно, что P2 = P1 / 2 и T2 = T1 / 4.
Так как P1 * V1 = P2 * V2, то P1 * V = (P1 / 2) * V.
Упрощая это уравнение, получаем V = 2V1.
Таким образом, объем воздуха увеличился в 2 раза.
Теперь рассмотрим изменение массы воздуха. Масса воздуха пропорциональна его объему при постоянной плотности.
Так как объем увеличился в 2 раза, то масса воздуха также увеличилась в 2 раза.
Итак, масса воздуха в сосуде увеличилась в 2 раза.