Дано:
- Начальная температура T1 = 20°C = 293 K.
- Начальное давление P1 = 99,5 кПа = 99500 Па.
- Начальный объем V1 = 2,5 л = 2,5 * 10^(-3) м³.
- Конечная температура T2 = 5°C = 278 K.
- Конечное давление P2 = 2,105 * 10^5 Па.
Найти:
- Изменение объема воздуха в шаре.
Решение:
1. Используем закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака, которые описывают изменение состояния идеального газа при постоянном количестве вещества:
P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2.
2. Перепишем формулу для нахождения конечного объема V2:
V2 = V1 * (P1 / P2) * (T2 / T1).
3. Подставим известные значения:
V2 = 2,5 * 10^(-3) м³ * (99500 Па / 2,105 * 10^5 Па) * (278 K / 293 K).
4. Рассчитаем:
V2 ≈ 2,5 * 10^(-3) м³ * 0,473 * 0,949.
V2 ≈ 1,12 * 10^(-3) м³.
5. Изменение объема воздуха ΔV = V2 - V1:
ΔV = 1,12 * 10^(-3) м³ - 2,5 * 10^(-3) м³.
ΔV ≈ -1,38 * 10^(-3) м³.
Ответ:
- Объем воздуха уменьшился на 1,38 * 10^(-3) м³ или 1,38 л.