Для решения данной задачи используем закон Гей-Люссака-Леге.
Относительная влажность воздуха можно определить, используя понятие парциального давления пара воды в смеси с воздухом. Оно определяется как отношение давления пара воды к давлению насыщенного пара воды при данной температуре.
Обозначим давление насыщенного пара в первом сосуде P1, во втором сосуде – P2.
Так как относительная влажность воздуха в первом сосуде равна 30%, то парциальное давление пара воды в первом сосуде будет 30% от P1:
P(пар1) = 0.3P1.
Аналогично, парциальное давление пара воды во втором сосуде будет 40% от P2:
P(пар2) = 0.4P2.
Когда кран открыт, происходит смешение влажного воздуха из обоих сосудов. После установления теплового равновесия парциальные давления пара воды в обоих сосудах будут одинаковыми и равными 36% от общего давления воздуха:
P(пар) = 0.36(P1 + P2).
По закону Дальтона сумма парциальных давлений воздуха в сосудах равна общему давлению:
P1 + P2 = P.
Теперь мы можем составить систему уравнений:
P(пар1) = P(пар2) = P(пар),
P1 + P2 = P.
0.3P1 = 0.4P2 = 0.36(P1 + P2) = P.
Для решения системы уравнений и определения отношения объемов сосудов используем пропорции.
Рассмотрим отношение P1 к P2:
0.3P1 / 0.4P2 = (P1 + P2) / P.
Упростим:
0.3P1 / 0.4P2 = 0.36.
Теперь выразим отношение объемов сосудов:
V1 / V2 = (P2 / P1) * (0.3 / 0.4).
Так как отношение P2 к P1 равно (0.3 / 0.4), то:
V1 / V2 = 0.3 / 0.4.
Теперь найдем числовое значение этого отношения:
V1 / V2 = 0.3 / 0.4 = 0.75.
Итак, отношение объема второго сосуда к объему первого составляет 0.75.
Для определения знака заряда, которым будут заряжены электромоторы, мы должны рассмотреть, как происходит передача электрического заряда в данной ситуации.
На рисунке видно, что между двумя металлическими стержнями имеется проводящая пластина. При подключении источника тока к стержням начинается движение электронов.
В проводящем материале электроны являются негативно заряженными. Поэтому, когда электроны начинают двигаться из одного стержня в другой через проводящую пластину, они переносят некоторый отрицательный заряд с собой.
Это означает, что в том стержне, из которого электроны уходят, образуется положительный заряд. В то же время, в том стержне, в который электроны приходят, формируется отрицательный заряд.
Таким образом, по определению, электромоторы соединения металлических стержней заряжены противоположными знаками. Один стержень будет иметь положительный заряд, а другой - отрицательный.
Определить, какой стержень будет иметь положительный заряд, а какой - отрицательный, можно с помощью правила правой руки для определения направления тока в проводнике.
Правило правой руки гласит, что если взять проводник в руку так, чтобы большой палец указывал направление тока, то остальные пальцы будут указывать направление магнитного поля, создаваемого током. И, следуя этому правилу, можно определить, в какой части цепи формируется положительный и отрицательный заряды.
Таким образом, левый стержень на рисунке будет иметь положительный заряд, а правый стержень будет иметь отрицательный заряд.
Равномерно по всем направлениям