Приклад завдання на закон Гей-Люссака
Як було показано, успішне вирішення завдань з фізики на изопроцессы вимагає знання не тільки самих процесів, але й уміння використовувати для них рівняння стану. Наведемо приклад ще однієї подібної задачі.
Кисень масою 20 грамів знаходиться в закритій посудині об’ємом 2 літра. Охолодження судини на 10 градусів Цельсія призвело падіння тиску в посудині на деяку величину. Необхідно визначити кінцеве рівноважний тиск в системі, якщо на початку воно було дорівнює одній атмосфері.
У задачі мова йде про изохорном переході газоподібного кисню. Отримаємо робочу формулу для нього. Для цього виразимо відношення тиску до температури з рівняння стану:
P/T = n*R/V = m*R/(M*V).
Де кількість речовини n записано як відношення маси газу m до його молярної маси M. Користуючись цим виразом, визначимо різницю між кінцевим і початковим тисками, отримуємо:
P2 – P1 = m*R/(M*V)*(T2 – T1).
Звідки приходимо до кінцевого висловом, дозволяє відповісти на поставлене в задачі запитання:
P2 = P1 + m*R/(M*V)*T, де T = T2 – T1.
Підставляти всі відомі величини в формулу слід в одиницях СІ. Після підстановки і проведення обчислень, приходимо до відповіді: P2 = 75343,75 Па, що дорівнює тиску в 0,74 атмосфери.
