Question

Стеклянная бутылка вместимость 750 мл на 2/3 заполнена льдом при нормальных условиях. Бутылку плотно закрыли пробкой и занесли в тёплое помещение с температурой +27°. Определите давление воздуха в бутылке через двое суток.

Answer 1

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о законе Гей-Люссака, который гласит, что при постоянном объеме газа его давление прямо пропорционально абсолютной температуре. Формула для закона Гей-Люссака выглядит следующим образом:

P1/T1 = P2/T2,

где P1 и T1 - начальное давление и температура, а P2 и T2 - конечное давление и температура.

Давайте решим задачу поэтапно:

1. Начальное давление воздуха в бутылке можно рассчитать, зная, что она заполнена льдом на 2/3 своей вместимости. Так как объем бутылки 750 мл, то объем льда будет равен 2/3 * 750 мл = 500 мл.

2. Так как лед и вода при нормальных условиях (обычное давление и температура) занимают одинаковый объем, то объем воздуха в бутылке равен 750 мл - 500 мл = 250 мл.

3. Переведем температуру из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого добавим 273 к температуре. Получим T1 = 27 + 273 = 300 К.

4. Теперь мы можем рассчитать конечную температуру. По условию через двое суток бутылка находится в теплом помещении, где температура составляет +27°. Примем за начальную температуру текущую температуру помещения, то есть T2 = 27 + 273 = 300 К.

5. Подставим все значения в формулу закона Гей-Люссака и рассчитаем конечное давление воздуха в бутылке:

P1/T1 = P2/T2,

P1/300 = P2/300,

P1 = P2.

Так как объем газа и температура изменились, но однородность изменений не указана, можем сделать вывод, что давление воздуха в бутылке осталось неизменным и равным начальному давлению.

Ответ: Давление воздуха в бутылке через двое суток останется таким же, как и в начале, то есть оно будет равно давлению воздуха при нормальных условиях.