Ένα δοχείο με όγκο 14 L περιέχει ένα αέριο θερμοκρασίας 160 ° Κ. Εάν η θερμοκρασία του αερίου αλλάξει σε 80 ° Κ χωρίς καμία μεταβολή της πίεσης, ποια είναι η νέα ένταση του δοχείου;

Απάντηση:

# 7 κείμενο {L} #

Εξήγηση:

Υποθέτοντας ότι το φυσικό αέριο είναι ιδανικό, αυτό μπορεί να υπολογιστεί με μερικούς διαφορετικούς τρόπους. Ο νόμος για το συνδυασμένο αέριο είναι πιο κατάλληλος από τον νόμο για το ιδανικό αέριο και γενικότερα (τόσο εξοικειωμένοι με αυτό θα σας ωφελήσουν σε μελλοντικά προβλήματα πιο συχνά) από το νόμο του Καρόλου, γι 'αυτό θα το χρησιμοποιήσω.

# frac {P_1 V_1} {T_1} = frac {P_2 V_2} {T_2} #

Επαναδιάταξη για # V_2 #

# V_2 = frac {P_1 V_1} {T_1} frac {T_2} {P_2} #

Επαναδιάταξη για να καταστούν προφανείς οι αναλογικές μεταβλητές

# V_2 = frac {P_1} {P_2} frac {T_2} {T_1} V_1 #

Η πίεση είναι σταθερή, έτσι κι αν είναι, διαιρείται από μόνη της #1#. Αντικαταστήστε τιμές θερμοκρασίας και όγκου.

# V_2 = (1) (frac {80} {160}) (14) #

Απλοποιώ

# V_2 = frac {14} {2} #

Τερματίστε με τις ίδιες μονάδες με τις οποίες ξεκινήσατε

# V_2 = 7 κείμενο {L} #

Αυτή η απάντηση έχει διαισθητικό νόημα. Αν η πίεση είναι σταθερή, η μείωση της θερμοκρασίας θα πρέπει να μειώσει την ένταση, καθώς λιγότερα ενεργειακά σωματίδια θα πάρουν μικρότερο χώρο.

Σημειώστε ότι # text {L} # δεν είναι μια μονάδα SI, επομένως θα ήταν συνήθως κακή πρακτική να μην το μετατρέψετε σε # text {m} ^ 3 # πριν κάνετε οποιονδήποτε υπολογισμό μαζί του. Εάν είχα προσπαθήσει να χρησιμοποιήσω όγκο σε λίτρα για να υπολογίσω την πίεση, για παράδειγμα, οι μονάδες πίεσης που θα προέκυπταν θα ήταν μη τυποποιημένες και η τιμή θα ήταν δύσκολο να συγκριθεί με οτιδήποτε.

Εργάστηκε εδώ επειδή αυτή η εξίσωση βασίστηκε στον τρόπο με τον οποίο όλες οι ίδιες μεταβλητές διέφεραν μεταξύ τους και ξεκίνησα με τον όγκο σε μια μη τυποποιημένη μονάδα και έληξε με όγκο μια μη τυποποιημένη μονάδα.