Для того чтобы определить давление газа в правой ёмкости, следует учесть, что давление газа в обоих ёмкостях считается одинаковым, так как кран 1 открыт и газ свободно перемещается из одной ёмкости в другую.
Для начала, давление в левой ёмкости равно 0,017 Па. По условию задачи, поток газа проходит через сужение и давление меняется. Из-за этого потеряя давление, но также и вращательную кинетическую энергию, однако, эти потери можно считать небольшими, и давление можно считать практически неизменным.
Теперь, мы знаем, что давление газа в левой ёмкости равно 0,017 Па. Предположим, что площадь площадь сужения (S1) меньше площади области после сужения (S2). Тогда, применим закон сохранения массы газа: плотность газа (ρ) умноженная на скорость газа (v1) умноженная на S1 будет равно плотности газа (ρ) умноженной на скорость газа (v2) умноженной на S2. Таким образом, математическое выражение будет выглядеть следующим образом:
ρ * v1 * S1 = ρ * v2 * S2,
где ρ - плотность газа (константа), v1 - скорость газа перед сужением, v2 - скорость газа после сужения, S1 - площадь сужения и S2 - площадь после сужения.
Так как плотность примерно постоянна, мы можем сократить ρ с обеих сторон и получить:
v1 * S1 = v2 * S2.
Поскольку скорость (v) равна V/S (где V - объем, а S - площадь), мы можем переписать:
(V1/S1) * S1 = (V2/S2) * S2.
S1 сокращается, и остается:
V1 = V2 * (S1/S2).
Давление газа можно определить как отношение силы, действующей на газ, к площади, на которую эта сила действует. Таким образом, можно записать:
P1 = F/S1, и P2 = F/S2,
где P1 и P2 - давления газа в левой и правой ёмкостях соответственно, F - сила, действующая на газ.
Подставив выражение для V2 из вышеуказанного математического выражения в выражение для P2, получим:
P1 = P2 * (S1/S2).
Теперь мы знаем, что давление в левой ёмкости равно 0,017 Па. Согласно условию задачи, S1 и S2 также даны на рисунке. Подставим известные значения в вышеприведенное выражение:
0,017 = P2 * (5/10).
Упростим это выражение, домножив обе части на (10/5):
0,017 * (10/5) = P2 * (5/10) * (10/5).
0,034 = P2 * 1.
Таким образом, давление газа в правой ёмкости (P2) равно 0,034 Па.
Итак, давление газа в правой ёмкости составляет 0,034 Па.
Для начала, давление в левой ёмкости равно 0,017 Па. По условию задачи, поток газа проходит через сужение и давление меняется. Из-за этого потеряя давление, но также и вращательную кинетическую энергию, однако, эти потери можно считать небольшими, и давление можно считать практически неизменным.
Теперь, мы знаем, что давление газа в левой ёмкости равно 0,017 Па. Предположим, что площадь площадь сужения (S1) меньше площади области после сужения (S2). Тогда, применим закон сохранения массы газа: плотность газа (ρ) умноженная на скорость газа (v1) умноженная на S1 будет равно плотности газа (ρ) умноженной на скорость газа (v2) умноженной на S2. Таким образом, математическое выражение будет выглядеть следующим образом:
ρ * v1 * S1 = ρ * v2 * S2,
где ρ - плотность газа (константа), v1 - скорость газа перед сужением, v2 - скорость газа после сужения, S1 - площадь сужения и S2 - площадь после сужения.
Так как плотность примерно постоянна, мы можем сократить ρ с обеих сторон и получить:
v1 * S1 = v2 * S2.
Поскольку скорость (v) равна V/S (где V - объем, а S - площадь), мы можем переписать:
(V1/S1) * S1 = (V2/S2) * S2.
S1 сокращается, и остается:
V1 = V2 * (S1/S2).
Давление газа можно определить как отношение силы, действующей на газ, к площади, на которую эта сила действует. Таким образом, можно записать:
P1 = F/S1, и P2 = F/S2,
где P1 и P2 - давления газа в левой и правой ёмкостях соответственно, F - сила, действующая на газ.
Подставив выражение для V2 из вышеуказанного математического выражения в выражение для P2, получим:
P1 = P2 * (S1/S2).
Теперь мы знаем, что давление в левой ёмкости равно 0,017 Па. Согласно условию задачи, S1 и S2 также даны на рисунке. Подставим известные значения в вышеприведенное выражение:
0,017 = P2 * (5/10).
Упростим это выражение, домножив обе части на (10/5):
0,017 * (10/5) = P2 * (5/10) * (10/5).
0,034 = P2 * 1.
Таким образом, давление газа в правой ёмкости (P2) равно 0,034 Па.
Итак, давление газа в правой ёмкости составляет 0,034 Па.