Чтобы определить объем газа при изменении температуры, можем воспользоваться законом Шарля, который является частным случаем уравнения состояния идеального газа. Закон Шарля гласит, что при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре.
Формула закона Шарля выглядит следующим образом:
[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} ]
где:
- ( V_1 ) и ( V_2 ) — объемы газа при температурах ( T_1 ) и ( T_2 ) соответственно,
- ( T_1 ) и ( T_2 ) — абсолютные температуры (в Кельвинах) при начальных и конечных условиях.
Давайте преобразуем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:
[ T_1 = 27°C = 27 + 273.15 = 300.15 \, K ]
[ T_2 = 77°C = 77 + 273.15 = 350.15 \, K ]
Теперь подставим известные значения в уравнение закона Шарля:
[ \frac{0.006 \, m^3}{300.15 \, K} = \frac{V_2}{350.15 \, K} ]
Решая это уравнение для ( V_2 ):
[ V_2 = 0.006 \, m^3 \times \frac{350.15 \, K}{300.15 \, K} ]
Выполним вычисления:
[ V_2 \approx 0.006 \, m^3 \times 1.1665 \approx 0.006999 \, m^3 ]
Округлим до трех значащих цифр:
[ V_2 \approx 0.007 \, m^3 ]
Таким образом, объем газа при 77°C составит примерно 0.007 м³.