§ 229. Зависимость между плотностью газа и его давлением

Вспомним, что плотностью вещества называется масса, заключенная в единице объема. Если мы изменим объем данной массы газа, то изменится и плотность газа. Если, например, мы уменьшим объем газа в пять раз, то плотность газа увеличится в пять раз. При этом увеличится и давление газа: если температура не изменилась, то, как доказывает закон Бойля — Мариотта, давление увеличится тоже в пять раз. Из этого примера видно, что при изотермическом процессе давление газа изменяется прямо пропорционально его плотности.

Если плотности газа при давлениях  и  равны  и , то можно написать

.                                            (229.1)

Этот важный результат можно считать другим и более существенным выражением закона Бойля — Мариотта. Дело в том, что вместо объема газа, который зависит от случайного обстоятельства — от того, какая выбрана масса газа, — в формулу (229.1) входит плотность газа, которая, так же как и давление, характеризует состояние газа и вовсе не зависит от случайного выбора его массы.

229.1. Плотность водорода при давлении 1,00 атм и температуре  равна . Определите массу водорода, заключенную в баллоне вместимости 20 л, если давление равно 80 атм и температура равна .