Для решения задачи воспользуемся законом Шарля, который описывает зависимость объема газа от его температуры при постоянном давлении. Закон Шарля формулируется следующим образом: объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре при постоянном давлении. Математически это выражается формулой:
[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}, ]
где:
- ( V_1 ) и ( V_2 ) — объемы газа при начальной и конечной температурах соответственно,
- ( T_1 ) и ( T_2 ) — начальная и конечная температуры газа в Кельвинах соответственно.
Дано:
- ( V_1 = 0,35 \, \text{дм}^3 ),
- ( T_1 = 294 \, \text{K} ),
- ( V_2 = 0,4 \, \text{дм}^3 ).
Необходимо найти ( T_2 ).
Подставим известные значения в формулу:
[ \frac{0,35}{294} = \frac{0,4}{T_2}. ]
Перепишем уравнение для ( T_2 ):
[ T_2 = \frac{0,4 \times 294}{0,35}. ]
Теперь произведем вычисления:
[ T_2 = \frac{0,4 \times 294}{0,35} = \frac{117,6}{0,35} = 336 \, \text{K}. ]
Итак, чтобы объем газа увеличился до 0,4 дм³ при постоянном давлении, температура газа должна быть повышена до 336 К.