Для начала посчитаем объемы отсеков, заполненных газом до и после переворотов, учитывая объем ртути: L1=0.6 м, L2=0.3 м После переворотов: L1'=0.54 м, L2'=0.36 м Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков: 1)0.3po=0.54p' 2)0.6po=0.36(p'+pgh) если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p': 0.72p'=0.36pgh p'=20 400Па Тогда из первого уравнения несложно получить: po=0.54*20400/0.3=36720Па
Абота, совершенная идеальным газом в изотермическом процессе, равна A = N*k*T*ln(V2/V1), N - число частиц газа, T - температура, V1, V2 - объём газа в начале и конце процесса, k - постоянная Больцмана. Можем выразить количество частиц N = n*Nа = A/k*T*ln(V2/V1). Находим число моль вещества n = A/Nа*k*T*ln(V2/V1). Молекулярная масса Ммол = m/n = m*Nа*k*T*ln(V2/V1)/A, Ммол = 1000*6.022*10^23*1,38*10^-23*300*ln(2)/432000 = 4г. Газ с молекулярной массой 4г/моль это гелий (Не) . Первоначальный объем вычисляем используя уравнение Менделеева-Клапейрона PV = nRT, V = nRT/P = A*R/P*Nа*k*ln(V2/V1), V = 432000*8.31/(0.5*10^6*6.022*10^23*1,38*10^-23*ln(2)) = 1.246 м3.
L1=0.6 м, L2=0.3 м
После переворотов:
L1'=0.54 м, L2'=0.36 м
Так как площадь сосуда постоянна, а для расчетов будем использовать закон Бойля-Мэриота, то площадь сечения сосуда сократится, запишем систему из двух уравнений Бойля-Мэриота для первого и для второго отсеков:
1)0.3po=0.54p'
2)0.6po=0.36(p'+pgh)
если состав трубки пребывает в спокойствии, то давление верхнего отсека равно давлению нижнего, исходя из простого равенства сил, тогда давление в нижнем отсеке равно сумме давлений верхнего отсека и столбика ртути. Разделим уравнения друг на друга и найдем таким образом p':
0.72p'=0.36pgh
p'=20 400Па
Тогда из первого уравнения несложно получить:
po=0.54*20400/0.3=36720Па
Ммол = 1000*6.022*10^23*1,38*10^-23*300*ln(2)/432000 = 4г. Газ с молекулярной массой 4г/моль это гелий (Не) .
Первоначальный объем вычисляем используя уравнение Менделеева-Клапейрона PV = nRT, V = nRT/P = A*R/P*Nа*k*ln(V2/V1),
V = 432000*8.31/(0.5*10^6*6.022*10^23*1,38*10^-23*ln(2)) = 1.246 м3.