En beholder med et volumen på 14 liter indeholder en gas med en temperatur på 160 ° C. Hvis gasens temperatur ændres til 80 ° C uden ændringer i tryk, hvad skal beholderens nye volumen være?

Svar:

# 7 tekst {L} #

Forklaring:

Forudsat at gassen er ideel, kan dette beregnes på få forskellige måder. Kombineret gaslov er mere passende end den ideelle gaslov, og mere generelt (så du er bekendt med det vil gavne dig i fremtidige problemer oftere) end Charles 'lov, så jeg vil bruge den.

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

Omarrangere for # V_2 #

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

Omarrangere for at gøre proportionalvariabler indlysende

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

Tryk er konstant, så uanset hvad det er, bliver det opdelt af sig selv #1#. Erstatter i værdier for temperatur og volumen.

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

Forenkle

# V_2 = frac {14} {2} #

Slut med de samme enheder, du startede med

# V_2 = 7 tekst {L} #

Dette svar giver intuitiv mening. Hvis trykket er konstant, skal temperaturfaldet mindske lydstyrken, da mindre energiske partikler vil optage en mindre mængde rum.

Noter det # Tekst {L} # er ikke en SI-enhed, så det ville normalt være dårlig praksis at ikke konvertere det til # Tekst {m} ^ 3 # før du foretager nogen beregninger med det. Hvis jeg havde forsøgt at bruge volumen i liter til at beregne tryk, ville de enheder til tryk, der ville resultere, være ustandard og værdien ville være svær at sammenligne med noget.

Det fungerede her, fordi denne ligning var baseret på, hvordan alle de samme variabler varierede i forhold til hinanden, og jeg startede med volumen i en ikke-standard enhed og endte med volumen en ikke-standard enhed.