При изотермен процес обемът на идеален газ намалява 3 пъти. Определете налягането на газа в началото 1

Въпрос

При изотермен процес обемът на идеален газ намалява 3 пъти. Определете налягането на газа в началото на процеса, ако в края на процеса то е 90 кРа.
  • Физика

Отговор

За да определим налягането на газа в началото на изотермичен процес, можем да използваме закона на Бойл-Мариот, който гласи, че при постоянна температура (изотермен процес) произведението от налягането и обема на дадено количество идеален газ остава постоянно. Това може да се изрази с формулата: \[ P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2 \] където: - \( P_1 \) е началното налягане, - \( V_1 \) е началният обем, - \( P_2 \) е крайното налягане, - \( V_2 \) е крайният обем. Според условието, обемът на газа намалява 3 пъти, което означава, че: \[ V_2 = \frac{V_1}{3} \] Също така знаем, че крайното налягане \( P_2 \) е 90 kPa. Подставяме тези стойности във формулата: \[ P_1 \cdot V_1 = 90 \, \text{kPa} \cdot \frac{V_1}{3} \] Можем да съкратим \( V_1 \) и получаваме: \[ P_1 = 90 \, \text{kPa} \cdot 3 \] Следователно, началното налягане \( P_1 \) е: \[ P_1 = 270 \, \text{kPa} \] Така че, налягането на газа в началото на процеса е 270 kPa.