Два баллона с аргоном вместимостью 5 и 10 л соединены трубкой с закрытым краном. Давление аргона в первом баллоне 100 кПа, во втором — 50 кПа. Какое установится давление в баллонах после открытия крана?
от

1 Ответ

дано:
- объем первого баллона V1 = 5 л = 0,005 м^3 (переведем в кубические метры)
- давление в первом баллоне p1 = 100 кПа
- объем второго баллона V2 = 10 л = 0,010 м^3 (переведем в кубические метры)
- давление во втором баллоне p2 = 50 кПа

найти:
давление p после открытия крана

решение:
После открытия крана общее количество газа останется неизменным, поэтому можно воспользоваться уравнением состояния для идеального газа. Общее количество газа до открытия крана равно количеству газа после открытия крана.

Объем и давление связаны следующим образом:

p1 * V1 + p2 * V2 = p * (V1 + V2)

где p - давление после открытия крана.

Теперь выразим p:

p = (p1 * V1 + p2 * V2) / (V1 + V2)

Подставляем известные значения:

p = (100 кПа * 0,005 м^3 + 50 кПа * 0,010 м^3) / (0,005 м^3 + 0,010 м^3)

Теперь вычислим числитель:

100 * 0,005 = 0,5 кПа·м^3  
50 * 0,010 = 0,5 кПа·м^3  

Поэтому:

числитель = 0,5 + 0,5 = 1 кПа·м^3

Теперь вычислим знаменатель:

0,005 + 0,010 = 0,015 м^3

Теперь подставим в формулу для давления:

p = 1 кПа·м^3 / 0,015 м^3

p = 66,67 кПа

ответ:
Установится давление в баллонах примерно 66,67 кПа.
от