Wadah dengan volume 14 L mengandung gas dengan suhu 160 ^ o K. Jika suhu gas berubah menjadi 80 ^ o K tanpa perubahan tekanan, berapakah volume baru wadah itu?

Menjawab:

# 7 text {L} #

Penjelasan:

Dengan asumsi gas ideal, ini dapat dihitung dengan beberapa cara berbeda. Hukum Gas Gabungan lebih tepat daripada Hukum Gas Ideal, dan lebih umum (jadi mengenalnya akan lebih bermanfaat bagi Anda dalam masalah di masa mendatang) daripada Hukum Charles, jadi saya akan menggunakannya.

# frac {P_1 V_1} {T_1} = frac {P_2 V_2} {T_2} #

Susun ulang untuk # V_2 #

# V_2 = frac {P_1 V_1} {T_1} frac {T_2} {P_2} #

Susun ulang agar variabel proporsional menjadi jelas

# V_2 = frac {P_1} {P_2} frac {T_2} {T_1} V_1 #

Tekanan itu konstan, jadi apa pun itu, ia akan dibagi dengan sendirinya #1#. Mengganti nilai untuk suhu dan volume.

# V_2 = (1) (frac {80} {160}) (14) #

Menyederhanakan

# V_2 = frac {14} {2} #

Akhiri dengan unit yang sama dengan yang Anda mulai

# V_2 = 7 text {L} #

Jawaban ini masuk akal secara intuitif. Jika tekanan konstan, penurunan suhu akan menurunkan volume, karena partikel yang kurang energetik akan memakan ruang yang lebih sedikit.

Catat itu # text {L} # bukan unit SI, jadi biasanya merupakan praktik yang buruk untuk tidak mengubahnya # text {m} ^ 3 # sebelum melakukan perhitungan dengan itu. Jika saya mencoba menggunakan volume dalam liter untuk menghitung tekanan, misalnya, satuan untuk tekanan yang dihasilkan akan menjadi non-standar dan nilainya akan sulit dibandingkan dengan apa pun.

Ini bekerja di sini karena persamaan ini didasarkan pada bagaimana semua variabel yang sama bervariasi terhadap satu sama lain, dan saya mulai dengan volume dalam unit non-standar dan berakhir dengan volume unit non-standar.