Math Problem Statement

اگر فشار گاز ۷۶ سانتی‌متر جیوه و حجم گاز ۱۰۰ سانتی‌متر مکعب و دمای گاز ۲۷ سلسیوس باشد در صورتی که فشار گاز را به ۷۰ سانتی متر جیوه دمای گاز را به ۱۲۷ سلسیوس برسانیم حجم گاز چقدر تغییر می‌کند

Solution

برای حل این مسئله، از قانون گازها به صورت رابطه‌ی زیر استفاده می‌کنیم:

P1V1T1=P2V2T2\frac{{P_1 \cdot V_1}}{{T_1}} = \frac{{P_2 \cdot V_2}}{{T_2}}

که در آن:

  • P1P_1: فشار اولیه گاز (۷۶ سانتی‌متر جیوه)
  • V1V_1: حجم اولیه گاز (۱۰۰ سانتی‌متر مکعب)
  • T1T_1: دمای اولیه گاز به کلوین (۲۷ سلسیوس، که برابر است با ۲۷۳ + ۲۷ = ۳۰۰ کلوین)
  • P2P_2: فشار نهایی گاز (۷۰ سانتی‌متر جیوه)
  • V2V_2: حجم نهایی گاز (مجهول)
  • T2T_2: دمای نهایی گاز به کلوین (۱۲۷ سلسیوس، که برابر است با ۲۷۳ + ۱۲۷ = ۴۰۰ کلوین)

حال معادله را به صورت زیر تنظیم و V2V_2 را حل می‌کنیم:

V2=P1V1T2P2T1V_2 = \frac{{P_1 \cdot V_1 \cdot T_2}}{{P_2 \cdot T_1}}

جاگذاری مقادیر داده شده:

V2=۷۶۱۰۰۴۰۰۷۰۳۰۰V_2 = \frac{{۷۶ \cdot ۱۰۰ \cdot ۴۰۰}}{{۷۰ \cdot ۳۰۰}}

محاسبه را انجام می‌دهیم:

V2=۳۰۴۰۰۰۰۲۱۰۰۰=۱۴۴.۷۶V_2 = \frac{{۳۰۴۰۰۰۰}}{{۲۱۰۰۰}} = ۱۴۴.۷۶

پس حجم نهایی گاز تقریباً ۱۴۴.۷۶ سانتی‌متر مکعب است.

تغییر حجم

برای یافتن تغییر حجم، از رابطه زیر استفاده می‌کنیم:

ΔV=V2V1=۱۴۴.۷۶۱۰۰=۴۴.۷۶\Delta V = V_2 - V_1 = ۱۴۴.۷۶ - ۱۰۰ = ۴۴.۷۶

بنابراین، حجم گاز حدوداً ۴۴.۷۶ سانتی‌متر مکعب افزایش می‌یابد.

آیا نیاز به توضیحات بیشتری دارید یا سوال دیگری در این زمینه دارید؟

سوالات مرتبط

  1. چگونه می‌توان با تغییر دما یا فشار، حجم گاز را کنترل کرد؟
  2. چه اتفاقی می‌افتد اگر فشار به جای کاهش، افزایش یابد؟
  3. آیا رابطه گازها برای همه گازها به یک شکل عمل می‌کند؟
  4. چگونه می‌توان این محاسبات را برای شرایط واقعی بهبود داد؟
  5. چرا لازم است دما را به کلوین تبدیل کنیم؟

نکته

همیشه قبل از محاسبات، دما را به کلوین تبدیل کنید زیرا این واحد دما در روابط گازها معتبر است.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Gas Laws
Boyle's Law
Charles's Law
Combined Gas Law
Temperature-Volume Relationship

Formulas

P1 * V1 / T1 = P2 * V2 / T2
V2 = (P1 * V1 * T2) / (P2 * T1)

Theorems

Ideal Gas Law
Boyle's Law
Charles's Law

Suitable Grade Level

Grades 9-12