Вопрос школьника
Два сосуда объемами 7л и 6л соединены краном. В первом сосуде находится азот под давлением 60 кПа, а во втором — кислород под давлением 70 кПа. Кран открывают и газы перемещаются. Температура при этом остается постоянной. Какое давление (кПа) установится в сосудах после перемешивания газов
Ответ от учителя
Перед перемешиванием газов в каждом сосуде суммарное давление равно сумме давлений каждого газа в отдельности:
В первом сосуде: 60 кПа (азот)
Во втором сосуде: 70 кПа (кислород)
После открытия крана газы начинают перемещаться из одного сосуда в другой до тех пор, пока давления в обоих сосудах не выравняются. При этом можно использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению. То есть, если давление увеличивается, объем газа уменьшается, и наоборот.
Для решения задачи можно использовать формулу:
P1V1 = P2V2
где P1 и V1 — давление и объем первого сосуда, P2 и V2 — давление и объем второго сосуда.
Перед перемешиванием газов:
P1 = 60 кПа
V1 = 7 л
P2 = 70 кПа
V2 = 6 л
После перемешивания газов, объем в обоих сосудах будет равен сумме объемов первого и второго сосудов:
V = V1 + V2 = 7 л + 6 л = 13 л
Таким образом, после перемешивания газов давление в обоих сосудах будет одинаковым и можно найти его, используя формулу:
P1V1 = P2V2
P2 = P1V1 / V2
P2 = 60 кПа * 7 л / 6 л
P2 = 70 кПа
Ответ: давление в обоих сосудах после перемешивания газов будет равно 70 кПа.
