Εάν ένα στρογγυλό μπαλόνι έχει ακτίνα 10,0 cm στα 273 K, τι θα είναι το 373 K;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα, το οποίο περιλαμβάνει τη σχέση μεταξύ θερμοκρασίας και όγκου ενός αερίου:

Κατανόηση της έννοιας

Το πρόβλημα αυτό χρησιμοποιεί το νόμο του Charles, ο οποίος δηλώνει ότι ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι άμεσα ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του όταν η πίεση διατηρείται σταθερή.

Formula

Ο νόμος του Charles μπορεί να εκφραστεί ως:

V₁/t₁ =v₂/t₂

όπου:

* V₁ =αρχικός όγκος

* T₁ =αρχική θερμοκρασία (στο Kelvin)

* V₂ =τελικός τόμος

* T₂ =τελική θερμοκρασία (στο Kelvin)

Υπολογισμοί

1. Μετατρέψτε τις θερμοκρασίες σε kelvin:

* T₁ =273 K (ήδη στο Kelvin)

* T₂ =373 k

2. Βρείτε τον λόγο των θερμοκρασιών:

* T₂ / t₁ =373 k / 273 k =1,36

3. Προσδιορίστε τον τελικό τόμο:

* Δεδομένου ότι ο όγκος είναι άμεσα ανάλογος με τη θερμοκρασία, ο τελικός όγκος θα είναι 1,36 φορές ο αρχικός όγκος.

* Για να βρούμε τον τελικό τόμο (V₂), χρειαζόμαστε τον αρχικό όγκο (V₁). Γνωρίζουμε ότι η ακτίνα του μπαλονιού είναι 10 cm. Ας υπολογίσουμε τον αρχικό όγκο:

* V₁ =(4/3) πρ ³ =(4/3) * π * (10 cm) ³ =4188,79 cm³ (περίπου)

4. Υπολογίστε τον τελικό τόμο:

* V₂ =v₁ * (t₂/t₁) =4188.79 cm³ * 1.36 =5704.25 cm3 (περίπου)

απάντηση

Ο όγκος του στρογγυλού μπαλονιού στα 373 K θα είναι περίπου 5704.25 cm3 .