보일의 법칙(일정 온도 조건) - 문제와 풀이

1. 어떤 이상 기체는 초기 압력이 P이고 부피가 V입니다. 이 기체가 등온 과정을 거쳐 최종 압력이 초기 압력의 4배가 된다면, 최종 부피는 얼마일까요?

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P1 ) = P

최종 압력 (P2 ) = 4P

초기 부피 ( V1 ) = V

Wanted: 최종권 (V 2 )

솔루션 :

보일의 법칙 공식 :

PV = 상수

P1V1 = P2V2​​​​​

(P)(V) = (4P)(V 2 )

V = 4 V 2

V 2 = V / 4 = ¼ V

기체의 최종 부피는 초기 부피의 ¼ 배입니다.

[아이알피]

2. 밀폐된 용기 안에서 기체가 팽창하여 최종 부피가 초기 부피의 2배가 됩니다 (V = 초기 부피, P = 초기 압력). 기체의 최종 압력은 얼마입니까?

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P1 ) = P

초기 부피 ( V1 ) = V

최종 부피 (V2 ) = 2V

필요사항 : 최종 압력 (P 2 )

솔루션 :

P1V1 = P2V2​​​​​

PV = P 2 (2V)

P = P 2 (2)

P 2 = P / 2 = ½ P

기체 압력은 초기 압력의 1/2배가 됩니다.

[아이알피]

3. 밀폐된 용기 안에 압력이 2 atm이고 부피가 1 liter인 기체가 있습니다. 기체의 압력이 4 atm이 되면 기체의 부피는 어떻게 될까요?

알려진 바에 따르면:

초기 압력 (P₁ ) = 2 atm = 2 x 10⁵ Pa

최종 압력 (P₂ ) = 4 atm = 4 x 10⁵ Pa

초기 부피 ( V₁ ) = 1리터 = 1dm³ = 1 x 10⁻³m³

Wanted : 최종권 (V 2 )

솔루션 :

P1V1 = P2V2​​​​​

( 2 x 10 5 )(1 x 10 -3 ) = (4 x 10 5 ) V 2

( 1)(1 x 10 -3 ) = (2) V 2

1 x 10 -3 = (2) V 2

V 2 = ½ x 10 -3

V 2 = 0.5 x 10 -3 m 3 = 0.5 dm 3 = 0.5 리터

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