Дано: V1 = 10 л = 10*10^(-3) м^3 t1 = 20 градусов по Цельсию T1 = 273+20=293 Кельвина M = 32*10^(-3) кг/моль - молярная масса кислорода Р1 = 11,3 атм = 11,3*1,01*10^5 Па = 11,4 * 10^(5) Па.
При нормальных условиях: Т2 = 273 К Р2 = 1,01*10^5 Па
По уравнению Клапейрона-Менделеева P1*V1 = m*R*T1 / M P2*V2 = m*R*T2 / M
Из второго уравнения: V2 = m*R*T2 /( M*P2)
Из первого уравнения: m*R/M = (P1*V1) / T1 тогда:
V2 = ((P1*V1) / T1) * T2/P2
Подставляем данные
V2 = 11,4*10^5 *10*10^(-3)/293 * 273/1,1*10^5 = 96,6 * 10^(-3) м^3 или 96,6 литра - такой балон необходим для данной массы кислорода при нормальных условиях
Пусть масса вагона равна М. Система движется, как целое, поэтому ускорение первого и второго вагонов одинаковое, пусть оно равно а. Силу трения можно не учитывать, она одинакова для первого и второго вагонов. Пусть между локомотивом и первым вагоном сила натяжения равна Т₁, между первым и вторым вагонами Т₂. Тогда II з-н Ньютона в проекции на ось ОХ, направление которой совпадает с направлением движения запишется для первого вагона так: Ма = Т₁ - Т₂ А для второго так: Ма = Т₂ Решая эту простенькую систему получим, что Т₁ = 2Ма; Т₂ = Ма. Отсюда Т₁/Т₂ = 2.
V1 = 10 л = 10*10^(-3) м^3
t1 = 20 градусов по Цельсию
T1 = 273+20=293 Кельвина
M = 32*10^(-3) кг/моль - молярная масса кислорода
Р1 = 11,3 атм = 11,3*1,01*10^5 Па = 11,4 * 10^(5) Па.
При нормальных условиях:
Т2 = 273 К
Р2 = 1,01*10^5 Па
По уравнению Клапейрона-Менделеева
P1*V1 = m*R*T1 / M
P2*V2 = m*R*T2 / M
Из второго уравнения:
V2 = m*R*T2 /( M*P2)
Из первого уравнения:
m*R/M = (P1*V1) / T1
тогда:
V2 = ((P1*V1) / T1) * T2/P2
Подставляем данные
V2 = 11,4*10^5 *10*10^(-3)/293 * 273/1,1*10^5 = 96,6 * 10^(-3) м^3 или 96,6 литра - такой балон необходим для данной массы кислорода при нормальных условиях