Для решения задачи используем уравнение изотермического процесса для идеального газа. В изотермическом процессе температура газа остаётся постоянной, и для него справедлив закон Бойля-Мариотта:
[ P_1 V_1 = P_2 V_2 ]
где:
- ( P_1 ) — начальное давление газа,
- ( V_1 ) — начальный объём газа,
- ( P_2 ) — конечное давление газа,
- ( V_2 ) — конечный объём газа.
Из условия задачи известно, что:
- ( V_1 = 8 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 ),
- ( V_2 = 6 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 ),
- ( P_2 = 1.6 \times 10^4 \, \text{Па} ).
Нам необходимо найти ( P_1 ).
Используем уравнение изотермического процесса:
[ P_1 V_1 = P_2 V_2 ]
Подставим известные значения:
[ P_1 \cdot (8 \times 10^{-3}) = (1.6 \times 10^4) \cdot (6 \times 10^{-3}) ]
Решим это уравнение для ( P_1 ):
[ P_1 = \frac{(1.6 \times 10^4) \cdot (6 \times 10^{-3})}{8 \times 10^{-3}} ]
Сократим ( 10^{-3} ) в числителе и знаменателе:
[ P_1 = \frac{(1.6 \times 6) \times 10^4}{8} ]
Выполним умножение и деление:
[ P_1 = \frac{9.6 \times 10^4}{8} ]
[ P_1 = 1.2 \times 10^4 \, \text{Па} ]
Таким образом, начальное давление газа ( P_1 ) равно ( 1.2 \times 10^4 \, \text{Па} ).