Вопрос задан 17.10.2026 в 11:36. Предмет Физика. Спрашивает Дзусова Эльвира.

На сколько градусов надо охладить газ, имеющий температуру 0 градусов и объём 21 литр, чтобы его объём при том же давлении стал равен 3 л.?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Пикулев Сергей.

Для решения задачи воспользуемся законом Гей-Люссака, согласно которому при постоянном давлении объём газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.

Дано:

  • Начальная температура: t1=0 °Ct_1 = 0\,°C

  • Начальный объём: V1=21V_1 = 21 л

  • Конечный объём: V2=3V_2 = 3 л

  • Давление постоянное.

Найти: на сколько градусов нужно охладить газ?

Решение

1. Переведём температуру в Кельвины.

Абсолютная температура определяется по формуле:

T1=t1+273=0+273=273 КT_1=t_1+273=0+273=273\text{ К}

2. Применим закон Гей-Люссака.

При постоянном давлении:

V1T1=V2T2\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}

Выразим конечную температуру:

T2=V2⋅T1V1T_2=\frac{V_2\cdot T_1}{V_1}

Подставим известные значения:

T2=3⋅27321=39 КT_2=\frac{3\cdot273}{21}=39\text{ К}

3. Переведём конечную температуру в градусы Цельсия.

t2=T2−273=39−273=−234 °Ct_2=T_2-273=39-273=-234\,°C

4. Найдём, на сколько градусов нужно охладить газ.

Δt=t1−t2\Delta t=t_1-t_2
Δt=0−(−234)=234 °C\Delta t=0-(-234)=234\,°C

Ответ:

Газ необходимо охладить на 234 °C, то есть от первоначальной температуры 0 °C до −234 °C, чтобы его объём уменьшился с 21 до 3 литров при постоянном давлении.

Примечание: расчёт выполнен для идеального газа. В реальных условиях при таком сильном охлаждении многие газы могут перейти в жидкое или твёрдое состояние, поэтому закон Гей-Люссака может оказаться неприменимым.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос