Условие задачи:

Газ, занимающий при температуре 127° C и давлении 100 кПа объем 2 л, изотермически сжимают, а затем изобарно охлаждают до температуры -73° C, после чего изотермически изменяют объем до 1 л. Найти конечное давление.

Задача №4.2.108 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$t_0=127^\circ$ C, $p_0=100$ кПа, $V_0=2$ л, $V=1$ л, $t=-73^\circ$ C, $p-?$

Решение задачи:

В условии даны начальные параметры состояния газа ($p_0$, $V_0$, $T_0$). В условии также говорится, что последний процесс проводился изотермически, а перед этим температура была равна $t$. Значит нам известны конечный объем (он дам в условии явно) и температура.

Запишем уравнение Клапейрона (объединённый газовый закон):

$$\frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{pV}}{T}$$

Конечное давление $p$ можно найти по формуле:

$$p = {p_0}\frac{{{V_0}T}}{{V{T_0}}}$$

Переведём данные задачи в систему СИ:

$$127^\circ\;C  = 400\;К$$

$$— 73^\circ\;C  = 200\;К$$

$$2\;л = 0,002\;м^3$$

$$1\;л = 0,001\;м^3$$

Численно конечное давление равно:

$$p = 100 \cdot {10^3} \cdot \frac{{0,002 \cdot 200}}{{0,001 \cdot 400}} = 100 \cdot {10^3}\;Па = 0,1\;МПа$$

Ответ: 0,1 МПа.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

4.2.107 В цилиндре длиной 2L=2 м тонкий поршень соединён с днищами пружинами одинаковой
4.2.109 В цилиндре под поршнем находится газ при нормальных условиях. Сначала объем газа
4.2.110 При увеличении абсолютной температуры идеального газа в 2 раза его давление