a) Для решения задачи с идеальным газом мы можем использовать уравнение состояния идеального газа - уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона выглядит следующим образом:
PV = nRT
где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
R в этом уравнении равно 8,314 Дж/моль∙К.
Мы хотим найти T, поэтому выражаем его:
T = PV / nR
Подставляем значения:
P = 200 кПа = 200 000 Па
V = 11,5 л = 11,5 м³
n = 1 моль
R = 8,314 Дж/моль∙К
T = (200000 Па * 11,5 м³) / (1 моль * 8,314 Дж/моль∙К)
T = 2654,48 К
Таким образом, температура азота равна 2654,48 К при условии, что газ является идеальным.
б) Для решения задачи с реальным газом нам понадобится использовать закон Бойля-Мариотта. Закон Бойля-Мариотта показывает, что при постоянной температуре и количестве газа, произведение давления на объем газа остается постоянным.
P1V1 = P2V2
где P1 и V1 - изначальные давление и объем газа, а P2 и V2 - конечное давление и объем газа.
Мы знаем значения P1, V1 и P2. Мы хотим найти T2, поэтому перепишем уравнение, чтобы включить T:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Так как P1V1 / T1 = P2V2 / T2, то T2 = T1 * (P2V2 / P1V1)
Подставляем значения:
T1 = 2654,48 К
P1 = 200 кПа = 200 000 Па
V1 = 11,5 л = 11,5 м³
P2 = ?
Здесь нам не хватает значения P2 для завершения расчета. Пожалуйста, предоставьте дополнительную информацию о значении P2, чтобы я мог продолжить решение задачи.
Решение к задаче по физике представлено в виде картинки и приложено к ответу