Колесо массой 2 кг радиусом 30 см вращается вокруг оси, проходящей через его центр перпендикулярно плоскости колеса. Вычислить кинетическую энергию колеса, считая его диском.

Для вирішення цього завдання можемо використати закон Шарля для ідеального газу. Закон Шарля стверджує, що об'єм ідеального газу прямо пропорційний його температурі при постійному тиску і кількості речовини.

Можемо записати співвідношення між температурою (T1) та об'ємом (V1) газу на першому етапі і температурою (T2) та об'ємом (V2) газу на другому етапі:

T1/V1 = T2/V2

Ми знаємо, що при першій температурі газ займає об'єм 10 літрів (V1 = 10 л) і при температурі 27°С (T1 = 27°C + 273,15 = 300,15 К). Нам потрібно знайти температуру (T2), при якій газ буде займати об'єм 20 літрів (V2 = 20 л).

Підставимо відомі значення в рівняння:

300,15/10 = T2/20

Тепер перетворимо рівняння, щоб знайти T2:

T2 = (300,15/10) * 20

T2 = 601,5 К

Отже, газ буде займати об'єм 20 літрів при температурі 601,5 К (або приблизно 328,35°C).