Question

Два однакові балони містять кисень. В одному тиск 1 МПа, температура 400 К, в другому тиск 1,5 МПа, температура 250 К. Балони з’єднали трубкою й охолодили до температури 300 К. Визначити тиск у балонах. Представити повне розв’язання задачі за правилами оформлення задач з фізики.​

Answer 1

Задача може бути вирішена за допомогою закону Гей-Люссака для ідеального газу та закону Гей-Люссака для змішування газів.

Закон Гей-Люссака стверджує, що тиск ідеального газу прямо пропорційний його температурі, якщо об'єм та кількість речовини залишаються постійними. Математично це виражається так:

P₁/T₁ = P₂/T₂,

де P₁ та P₂ - тиск у балонах до з'єднання, T₁ та T₂ - температура у балонах до з'єднання.

Знаючи це, ми можемо розв'язати задачу за кроками:

Крок 1: Знайдемо тиск у балонах до з'єднання.

У першому балоні тиск дорівнює 1 МПа, а температура - 400 К.

P₁ = 1 МПа T₁ = 400 К

У другому балоні тиск дорівнює 1,5 МПа, а температура - 250 К.

P₂ = 1,5 МПа T₂ = 250 К

Крок 2: Знайдемо тиск у балонах після з'єднання.

Температура після з'єднання дорівнює 300 К.

T = 300 К

Застосуємо закон Гей-Люссака:

P₁/T₁ = P/T

P = P₁ * T / T₁ P = (1 МПа) * (300 К) / (400 К) P = 0,75 МПа

Таким чином, після з'єднання тиск у балонах становитиме 0,75 МПа.