Как меняются объем газа и его плотность, когда массу газа увеличивают в 3 раза и температуру уменьшают в 2 раза в идеальном газе под подвижным поршнем, который может скользить без трения? Укажите характер изменения для каждой из этих величин.
Подтвержденное решение:
Когда массу газа увеличивают в 3 раза, это означает, что количество вещества газа в системе увеличивается в 3 раза (по закону сохранения массы). По уравнению состояния идеального газа (PV = nRT), где P — давление, V — объем, n — количество вещества, T — температура, если количество вещества увеличивается в 3 раза, и температура уменьшается в 2 раза, то:
-
Объем газа увеличится в 3 раза, так как n увеличилось в 3 раза, и температура осталась константой (если изменение давления исключено).
-
Плотность газа уменьшится. Плотность (ρ) определяется как масса (m) газа, деленная на его объем (V). Поскольку масса увеличивается в 3 раза, а объем также увеличивается в 3 раза, отношение массы к объему (плотность) уменьшится (по закону сохранения массы).
Когда массу газа увеличивают в 3 раза, это означает, что количество вещества газа в системе увеличивается в 3 раза (по закону сохранения массы). По уравнению состояния идеального газа (PV = nRT), где P — давление, V — объем, n — количество вещества, T — температура, если масса увеличивается в 3 раза, то количество вещества (n) также увеличится в 3 раза. Если температуру уменьшают в 2 раза, то по уравнению можно сказать, что давление (P) уменьшится в 2 раза, а объем (V) также уменьшится в 2 раза (при неизменных условиях).
объем и давление остаются const, то количество вещества (n) также остается const.