体积为14 L的容器含有温度为160 K的气体。如果气体的温度在没有任何压力变化的情况下变为80°K,那么容器的新容量必须是多少?

体积为14 L的容器含有温度为160 K的气体。如果气体的温度在没有任何压力变化的情况下变为80°K,那么容器的新容量必须是多少?
Anonim

回答:

#7 text {L}#

说明:

假设气体是理想的,这可以通过几种不同的方式计算。合并气体法比理想气体法更合适,而且比查尔斯定律更普遍(因此熟悉它将在未来的问题中更有利于你),所以我将使用它。

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

重新排列 #V_2#

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

重新排列以使比例变量明显

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

压力是恒定的,所以无论它是什么,它本身就是分开的 #1#。用温度和体积代替值。

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

简化

#V_2 = frac {14} {2}#

以您开始使用的相同单位结束

#V_2 = 7 text {L}#

这个答案很直观。如果压力恒定,降低温度应该会减小体积,因为较低能量的颗粒会占据较小的空间。

注意 #文字{L}# 不是SI单位,所以不将它转换为不良做法通常是不好的做法 #文本{M} ^ 3# 在用它进行任何计算之前。例如,如果我曾尝试使用升量来计算压力,那么压力的单位将是非标准的,并且该值很难与任何东西进行比较。

它在这里工作,因为这个等式是基于所有相同的变量如何相互变化,我开始以非标准单位的音量,并以音量结束非标准单位。