Задачи › Уравнение состояния

Закон Гей-Люссака и масса воздуха

  1. Закон Гей-Люссака и масса воздуха

    МОШ 2014/15, 7 кл.
    3/10

    В 1802 году Ж. Гей-Люссак, исследуя тепловое расширение воздуха, обнаружил, что объем порции воздуха при атмосферном давлении линейно зависит от температуры, измеряемой в градусах Цельсия: график зависимости объема от температуры является прямой линией. При этом объемы воздуха при температурах 100 °C и 0 °C относятся примерно как 11 : 8.

    1. Запишите формулу, выражающую плотность \(\rho\) воздуха при температуре \(t\) через плотность воздуха \(\rho_0\) при 0 °C и температуру \(t\) (выраженную в градусах Цельсия).

    2. Определите отношение плотности воздуха при температуре 10 °C к плотности воздуха при температуре 20 °C.

    3. Считая плотность воздуха при 0 °C равной \(\rho_0 = 1{,}3\) кг/м\(^3\), рассчитайте, как и на сколько изменится масса воздуха в помещении объемом 40 м\(^3\) при уменьшении температуры от 20 °C до 10 °C.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите линейную зависимость \(V(t)\) через \(V_0\) и найдите коэффициент по отношению объёмов; плотность обратно пропорциональна объёму фиксированной массы.

    Ответ

    1) \(\rho_t = \dfrac{\rho_0}{1 + \frac{3}{800}\,t}\);  2) \(\dfrac{\rho_{10}}{\rho_{20}} = \dfrac{86}{83} \approx 1{,}036\);  3) масса воздуха в помещении увеличится на \(\Delta m \approx 1{,}75\text{ кг}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи