Question

Вдвух одинаковых находится кислород под давлением 3 атм. и 5 атм. после того, как оба соединили между собой и выравняли давление в них при постоянной температуре, общее давление в стало равным

Answer 1

Для решения данной задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянной температуре давление и объем идеального газа обратно пропорциональны.

Изначально в двух одинаковых сосудах были находилось кислород под давлением 3 атм. и 5 атм. Мы можем обозначить объем каждого из сосудов как V_1 и V_2 соответственно.

После их соединения газ будет распределяться между сосудами до тех пор, пока давление в них не выравняется. Обозначим это конечное давление как P.

Используя закон Бойля-Мариотта, можем записать следующее:

P_1 * V_1 = P * (V_1 + V_2) (1)
P_2 * V_2 = P * (V_1 + V_2) (2)

Где P_1 и P_2 - исходные давления в каждом из сосудов, V_1 и V_2 - их объемы.

Так как сосуды идеальные и одинаковые, то их объемы тоже равны, т.е. V_1 = V_2 = V.

Тогда можно записать:

P_1 * V = P * (V + V) (3)
P_2 * V = P * (V + V) (4)

Теперь подставляем значения P_1 и P_2, которые равны 3 атм. и 5 атм. соответственно:

3 * V = P * (2V) (5)
5 * V = P * (2V) (6)

Мы видим, что левые части уравнений (5) и (6) равны, поэтому можем записать:

3 * V = 5 * V

Делим обе части на V:

3 = 5

Однако, эта система уравнений противоречит друг другу, и такого значения P не существует, для которого общее давление в стало бы равным.

Следовательно, задачу невозможно решить с заданными условиями и описанными соотношениями между давлениями и объемами.