Баллоны электрических ламп накаливания заполняют азотом при давлении 50,7кПа и температуре 17.каким...

Давление в работающей лампе при температуре 630K будет равно 156,7 кПа.

Для того чтобы определить давление газа в баллоне электрической лампы накаливания при изменении температуры, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа. Это уравнение связывает давление ( P ), объем ( V ), количество вещества ( n ) и температуру ( T ) в следующем виде:

[ PV = nRT, ]

где ( R ) — универсальная газовая постоянная (примерно 8.314 Дж/(моль·К)).

В данном случае, объем ( V ) и количество вещества ( n ) остаются постоянными, так как лампа — это герметичный сосуд, и количество газа в ней не изменяется. Поэтому можно использовать соотношение для изохорного процесса (процесс при постоянном объеме):

[ \frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}, ]

где:

• ( P_1 ) и ( T_1 ) — исходное давление и температура газа,
• ( P_2 ) и ( T_2 ) — конечное давление и температура газа.

Исходное давление ( P_1 = 50.7 ) кПа. Исходная температура ( T_1 = 17 )°C = 17 + 273.15 = 290.15 K. Конечная температура ( T_2 = 630 ) K. Нужно найти конечное давление ( P_2 ).

Подставим известные значения в уравнение:

[ \frac{50.7 \text{ кПа}}{290.15 \text{ K}} = \frac{P_2}{630 \text{ K}}. ]

Решим это уравнение для ( P_2 ):

[ P_2 = \frac{50.7 \text{ кПа} \times 630 \text{ K}}{290.15 \text{ K}}. ]

Выполним вычисления:

[ P_2 \approx \frac{31941 \text{ кПа·K}}{290.15 \text{ K}}. ]

[ P_2 \approx 110.1 \text{ кПа}. ]

Таким образом, давление в работающей лампе при температуре газа 630 К станет приблизительно 110.1 кПа.

Для ответа на этот вопрос мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянной массе газа и постоянной температуре произведение давления на объем газа остается постоянным.

Изначально у нас давление равно 50,7 кПа, температура 17 градусов Цельсия (290K). По формуле Бойля-Мариотта: P1V1 = P2V2, где P1 и V1 - первоначальное давление и объем, P2 и V2 - конечное давление и объем.

Таким образом, мы можем найти объем газа в начальный момент: V1 = (P1 V2) / P2 = (50,7 V2) / 101,3, так как 1 атмосфера равна примерно 101,3 кПа.

Теперь, когда температура газа достигнет 630K, мы можем использовать закон Гей-Люссака, который утверждает, что при постоянном давлении объем газа пропорционален температуре. Из этого закона можно вывести формулу: V1 / T1 = V2 / T2, где T1 и V1 - начальная температура и объем, T2 и V2 - конечная температура и объем.

Мы знаем, что V1 = (50,7 * V2) / 101,3 и T1 = 290K. Подставляя это в формулу, мы можем найти V2 при температуре 630K.

Таким образом, расширенный ответ на вопрос заключается в том, что давление в работающей лампе при температуре 630K будет зависеть от объема газа в начальный момент и изменения температуры, и его можно рассчитать с помощью законов Бойля-Мариотта и Гей-Люссака.