Un recipient amb un volum de 14 L conté un gas amb una temperatura de 160 ^ o K. Si la temperatura del gas canvia a 80 ^ o K sense que hi hagi cap canvi de pressió, quin ha de ser el nou volum del contenidor?

Resposta:

# 7 text {L} #

Explicació:

Assumint que el gas és ideal, es pot calcular de diverses maneres. La Llei combinada de gasos és més adequada que la Llei de gasos ideals, i és més general (per tant, estar familiaritzat amb vosaltres us beneficiarà en problemes futurs amb més freqüència) que la Llei de Charles, així que la faré servir.

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

Reorganitzar # V_2 #

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

Reorganitzar per fer obvis les variables proporcionals

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

La pressió és constant, de manera que sigui el que sigui, es dividirà per si mateix #1#. Substituïu els valors de temperatura i volum.

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

Simplifica

# V_2 = frac {14} {2} #

Acabar amb les mateixes unitats amb les que vau començar

# V_2 = 7 text {L}

Aquesta resposta té un sentit intuïtiu. Si la pressió és constant, la disminució de la temperatura hauria de disminuir el volum, ja que les partícules menys energètiques ocuparan una quantitat menor d'habitació.

Tingues en compte que # {L} # no és una unitat SI, per la qual cosa normalment seria mala pràctica no convertir-la el text {m} ^ 3 # abans de fer qualsevol càlcul amb ell. Si hagués provat d'utilitzar el volum en litres per calcular la pressió, per exemple, les unitats de pressió que resultarien no serien estàndard i el valor seria difícil de comparar amb res.

Va funcionar aquí perquè aquesta equació es basava en com totes les mateixes variables varien respecte les unes a les altres, i vaig començar amb el volum en una unitat no estàndard i vaig acabar amb un volum unitat no estàndard.