A 14 literes térfogatú tartály 160 ^ oC hőmérsékletű gázt tartalmaz. Ha a gáz hőmérséklete 80 ^ o K-ra változik nyomásváltozás nélkül, akkor mi legyen a tartály új térfogata?

Válasz:

# 7 {L} #

Magyarázat:

Feltételezve, hogy a gáz ideális, ez néhány különböző módon kiszámítható. A Kombinált Gáztörvény megfelelőbb, mint az ideális gázjog, és általánosabb (így ismerősebbek lesznek a jövőbeni problémáknál gyakrabban), mint Charles 'törvénye, ezért fogom használni.

# {{P_1 V_1} {T_1} = fr {P_2 V_2} {T_2} #

Rendezze át # # V_2

# V_2 = fr {P_1 V_1} {T_1} Frac {T_2} {P_2} #

Az arányos változók nyilvánvalóvá tétele

# V_2 = fr {P_1} {P_2} fr {T_2} {T_1} V_1 #

A nyomás állandó, így bármi is legyen, önmagában megosztja #1#. A hőmérséklet és a térfogat értékeinek helyettesítése.

# V_2 = (1) (frac {80} {160}) (14) #

Egyszerűbb

# V_2 = fr {14} {2} #

Végezz el ugyanazokkal az egységekkel, amiket kezdtél

# V_2 = 7 {L} #

Ez a válasz intuitív értelemben van. Ha a nyomás állandó, a hőmérséklet csökkenése csökkenti a térfogatot, mivel a kevésbé energikus részecskék kisebb mennyiségű helyet foglalnak el.

Vegye figyelembe, hogy # Text {L} # nem SI egység, ezért általában rossz gyakorlat lenne, ha nem konvertáljuk # Text {m} ^ 3 # számítások elvégzése előtt. Ha például a nyomás kiszámításához próbáltam-e a térfogatot literben használni, akkor az eredményül kapott nyomásegységek nem szabványosak lennének, és az értéket nehéz lenne összehasonlítani semmivel.

Itt működött, mert ez az egyenlet azon alapult, hogy az összes azonos változó egymáshoz képest változott, és egy nem szabványos egységben kezdtem a kötetet, és a kötet egy nem szabványos egységgel zárult.