Запишем формулу плотности , p - плотность (кг/м³), m - масса (кг), V - объём (м³). Запишем уравнение Менделеева-Клайперона , P - давление (Па), M - малярная масса вещевства (кг/моль), R - универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К), T - температура (К). Теперь выразим из данного уравнения массу ⇒
, подставим данную формулу в формулу плотности ⇒
. Нормальное атмосферное давление = 101325 (Па), Малярная масса водорода = 2*10⁻³ (кг/моль).
Будем считать что вначале происходит изотермическое изменение объема газов до заполнения ими обеих емкостей, при этом плотность газов уменьшается в 2 раза, потом идет охлаждение/нагрев при постоянном объеме до момента выравнивания макроскопического параметра - температура T рассмотрим уравнение теплового m1*(T-T1)*Cv1+m2*(T-T2)*Cv2=0 T = (m1*T1*Cv1+m2*T2*Cv2)/(m1*Cv1+m2*Cv2) m1=V*ro1; m2=V*ro2;ro1=ro2=ro => m1=m2 => => T = (m1*T1*Cv1+m2*T2*Cv2)/(m1*Cv1+m2*Cv2) = (T1*Cv1+T2*Cv2)/(Cv1+Cv2) - конечная температура смеси T=(300*750+350*10^4)/(750+10^4) К = 346,51 К p1*(2*V)=m1/Mr1*R*T => p1 =1/2* ro/Mr1*R*T - парциальное давление первого газа p2*(2*V)=m2/Mr2*R*T => p2 =1/2* ro/Mr2*R*T - парциальное давление второго газа p = p1+p2 = 1/2* ro*R*T*(1/Mr1+1/Mr2) = =1/2*(1e-3*1e6/1e3)*8,31*346,51*(1/28e-3+1/2e-3) Па = 771294 Па ~ 770 кПа
Запишем формулу плотности , p - плотность (кг/м³), m - масса (кг), V - объём (м³). Запишем уравнение Менделеева-Клайперона , P - давление (Па), M - малярная масса вещевства (кг/моль), R - универсальная газовая постоянная (R = 8,31 Дж/моль*К), T - температура (К). Теперь выразим из данного уравнения массу ⇒
, подставим данную формулу в формулу плотности ⇒
. Нормальное атмосферное давление = 101325 (Па), Малярная масса водорода = 2*10⁻³ (кг/моль).
Подставляем численные данные и вычесляем ⇒ .
ответ: Плотность p = 81,8*10⁻³ кг/м³.
рассмотрим уравнение теплового
m1*(T-T1)*Cv1+m2*(T-T2)*Cv2=0
T = (m1*T1*Cv1+m2*T2*Cv2)/(m1*Cv1+m2*Cv2)
m1=V*ro1; m2=V*ro2;ro1=ro2=ro => m1=m2 =>
=> T = (m1*T1*Cv1+m2*T2*Cv2)/(m1*Cv1+m2*Cv2) = (T1*Cv1+T2*Cv2)/(Cv1+Cv2) - конечная температура смеси
T=(300*750+350*10^4)/(750+10^4) К = 346,51 К
p1*(2*V)=m1/Mr1*R*T => p1 =1/2* ro/Mr1*R*T - парциальное давление первого газа
p2*(2*V)=m2/Mr2*R*T => p2 =1/2* ro/Mr2*R*T - парциальное давление второго газа
p = p1+p2 = 1/2* ro*R*T*(1/Mr1+1/Mr2) =
=1/2*(1e-3*1e6/1e3)*8,31*346,51*(1/28e-3+1/2e-3) Па = 771294 Па ~ 770 кПа