Question

В цилиндре длиной L и площадью поперечного сечения S, разделенного тонкой подвижной перегородкой, находятся два газа: в одной части кислород массой m1 при температуре Т1, а в другой-водород массой m2 при температуре Т2. Определите давление, которое установится при разрыве перегородки и последующем нагревании смеси до температуры Т3.

Answer 1

После разрыва перегородки давление в цилиндре будет создаваться смесью кислорода и водорода:
                                      $p=p'_1+p'_2$
, где $p'_1$ и $p'_2$ — парциальные давления кислорода и водорода.
Парциальное давление кислорода, находящегося в объеме
                                         $V_1 + V_2 =L*S$
при температуре $T_3$,

                   $p'_1= \frac{m_1*RT_3}{M_1LS}$

Парциальное давление водорода, находящегося при тех же условиях

                          $p'_2= \frac{m_2*RT_3}{M_2LS}$

Тогда давление, создаваемое кислородом и водородом в объеме LS при температуре $T_3$,

$p = p'_1 + p'_2 = \frac{m_1*RT_3}{M_1LS}+\frac{m_2*RT_3}{M_2LS} =\frac{RT_3}{LS}(\frac{m_1}{M_1}+\frac{m_2}{M_2})$