Дано:
V1 = 5*10^-2 м³
Т = 353 К
р1 = 4,5*10⁵ Па
Q = 480 кДж
р2 = (1/2)р1
m(N_2) = 35%
М(О_2) = 32 г/моль
M(N_2) = 28 г/моль
ΔV, A', M - ?
1) Воспользуемся законом Бойля-Мариотта для нахождения V2:
р1V1 = p2V2
p2 = (1/2)p1 => p1V1 = (1/2)p1V2
V1 = V2/2 => V2 = 2*V1
ΔV = V2 - V1 = 2V1 - V1 = V1 = 0,05 м³
2) Первый закон термодинамики для изотермического процесса:
Q = A' => A' = 480 кДж
3) Учитывая то, что масса азота составляет 35% общей массы, получаем, что масса кислорода составляет 65%. То есть:
m(O_2) = 0,65*m, масса азота будет:
m(N_2) = 0,35*m
Теперь уравняем общее давление газов с суммой их парциальных давлений:
р = р(О_2) + р(N_2)
Уравняем их выражения:
mRT/(MV1) = m(O_2)RT / (M(O_2)V1) + m(N_2)RT / (M(N_2)V1) - поделим обе части уравнения на выражение (RT/V1):
m/M = m(O_2)/M(O_2) + m(N_2)/M(N_2)
M = m : (m(O_2)/M(O_2) + m(N_2)/M(N_2)) - подставляем вместо масс найденные выше выражения:
M = m : (0,65m/M(O_2) + 0,35m/M(N_2)) = m : m(0,65/M(O_2) + 0,35/M(N_2)) = 1 : (0,65/M(O_2) + 0,35/M(N_2)) = 1 : (0,65/32 + 0,35/28) = 30,476... = 30,5 г/моль
ответ: 0,05 м³, 480 кДж, 30,5 г/моль.
Архимед күші — тепе-теңдік жағдайдағы сұйыққа тұтастай немесе жартылай батырылған кез келген дененің бетіне төменнен жоғарыға қарай тік бағытта әсер ететін гидростатикалық қысым күші. Архимед күші ауырлық күшіне қарсы бағытталған. Тік жоғары бағытталған көтеруші күш (Архимед күші) көлемі дене көлеміндей сұйық салмағына тең болады: Р = гВ = Г; Г - дененің салынған ортаның тығыздығы, В — дененің көлемі. Дененің салмағы мен көтеруші күштің шамаларын салыстырып, дененің сұйық ішіндегі тепе-теңдік жағдайын анықтауға болады. Егер: Р < Г болса, онда дене сұйықтыққа батып кетеді. Р > Г жағдайында дене сұйық бетіне қалқып шығады, ал Р = Г кезінде дене сұйық ішінде жүзіп жүреді.