Для решения задачи воспользуемся законом Шарля, который описывает зависимость объёма газа от температуры при постоянном давлении. Закон Шарля гласит:
[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} ]
где:
- ( V_1 ) — начальный объём газа,
- ( T_1 ) — начальная температура,
- ( V_2 ) — конечный объём газа,
- ( T_2 ) — конечная температура.
Важно помнить, что температуры в уравнении должны быть выражены в абсолютной шкале Кельвина. Чтобы перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины, нужно к значению температуры в градусах Цельсия добавить 273.15.
Теперь запишем дано:
- Начальный объём газа: ( V_1 = 60 ) литров,
- Начальная температура: ( T_1 = -23 )°C,
- Конечная температура: ( T_2 = 127 )°C,
- Давление газа остаётся постоянным.
Переведём температуры в Кельвины:
[ T_1 = -23 + 273.15 = 250.15 \, \text{K} ]
[ T_2 = 127 + 273.15 = 400.15 \, \text{K} ]
Теперь можем использовать закон Шарля для нахождения конечного объёма ( V_2 ):
[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} ]
Подставим известные значения в уравнение:
[ \frac{60}{250.15} = \frac{V_2}{400.15} ]
Решим уравнение для ( V_2 ):
[ V_2 = 60 \times \frac{400.15}{250.15} ]
Выполним расчёт:
[ V_2 = 60 \times \frac{400.15}{250.15} \approx 60 \times 1.6 = 96 ]
Таким образом, объём газа при температуре 127°C будет приблизительно равен 96 литров.
Ответ: 96 л.