Sebuah bekas dengan jumlah 14 L mengandungi gas dengan suhu 160 ^ o K. Jika suhu gas berubah menjadi 80 ^ o K tanpa apa-apa perubahan dalam tekanan, apa yang mesti isipadu baru bekas itu?

Jawapan:

# 7 text {L} #

Penjelasan:

Dengan mengandaikan gas adalah ideal, ini boleh dikira dalam beberapa cara yang berbeza. Undang-undang Gas Gabungan lebih sesuai daripada Undang-undang Gas Ideal, dan lebih umum (jadi akrab dengannya akan memberi manfaat kepada anda dalam masalah masa depan lebih kerap) daripada Hukum Charles, jadi saya akan menggunakannya.

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

Susun semula # V_2 #

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

Susun semula untuk membuat pembolehubah proporsional jelas

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

Tekanan adalah tetap, jadi apa sahaja, ia dibahagikan dengan sendirinya akan menjadi #1#. Gantikan nilai untuk suhu dan isipadu.

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

Mudahkan

# V_2 = frac {14} {2} #

Tamatkan dengan unit yang sama yang anda mulakan

# V_2 = 7 text {L} #

Jawapan ini menjadikan rasa intuitif. Sekiranya tekanan adalah malar, mengurangkan suhu perlu mengurangkan jumlahnya, kerana zarah yang kurang energik akan mengambil jumlah bilik yang lebih kecil.

Perhatikan bahawa # text {L} # bukan unit SI, oleh itu ia biasanya menjadi amalan buruk untuk tidak mengubahnya # text {m} ^ 3 # sebelum melakukan sebarang pengiraan dengannya. Jika saya telah cuba menggunakan kelantangan dalam liter untuk mengira tekanan, contohnya, unit-unit untuk tekanan yang akan menghasilkan akan menjadi tidak standard dan nilai akan sukar untuk dibandingkan dengan apa-apa.

Ia bekerja di sini kerana persamaan ini berdasarkan pada bagaimana semua pembolehubah yang sama berubah-ubah antara satu sama lain, dan saya mula dengan volum dalam unit bukan standard dan berakhir dengan volum unit bukan standard.