В задачах на идеальный газ часто требуется найти предельные значения параметров, при которых система остаётся в допустимых рамках — например, давление не превышает прочность сосуда. Сегодня мы решим задачу: при каком максимальном значении температуры газ имеет давление не более 900 000 Па, если известны его объём, количество вещества и газовая постоянная. Используем уравнение состояния идеального газа — уравнение Менделеева–Клапейрона — и найдём ответ в кельвинах. Шаг 1. Запишем уравнение Менделеева–Клапейрона Для идеального газа:
pV = νRT где: Шаг 2. Выпишем известные данные Нужно найти максимальную температуру T, при которой давление не превысит это значение. Шаг 3. Выразим температуру из уравнения Из pV = νRT выразим T:
T = (pV) / (νR) Поскольку давление не должно превышать 900 000 Па, максимальная температура достигается при p = 900 000 Па. Шаг 4. Подставим числовые значения T = (900 000 · 0.0831) / (30 · 8.31) Выполним расчёт: Шаг 5. Анализ результата Максимальная температура, при