Сообщающиеся сосуды применяются в разных устройствах: водопроводах с водонапорной башней;артезианских колодцах; водомерных стеклах; гидравлическом прессе; фонтанах; шлюзах; сифонах под раковиной на кухне, “водяных затворах” в системе канализации. Водонапорная башня и стояки водопровода являются сообщающимися сосудами, поэтому жидкость в них устанавливается на одном уровне. В водомерном стекле парового котла, паровой котел и водомерное стекло являются сообщающимися сосудами. Когда краны открыты, жидкость в паровом котле и водомерном стекле устанавливается на одном уровне, так как давления в них равны. Большой и малый цилиндры гидравлического пресса являются сообщающимися сосудами. Высоты столбов жидкости одинаковы, пока на поршни не действуют силы. В работе шлюзов : жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Когда ворота открываются, вода в верхнем течении и шлюзе устанавливается на одном уровне и т.д., когда последние ворота откроются, уровень воды в шлюзе и нижнем течении сравняется, корабль будет опускаться вместе с водой и сможет продолжить плавание.
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
Водонапорная башня и стояки водопровода являются сообщающимися сосудами, поэтому жидкость в них устанавливается на одном уровне.
В водомерном стекле парового котла, паровой котел и водомерное стекло являются сообщающимися сосудами. Когда краны открыты, жидкость в паровом котле и водомерном стекле устанавливается на одном уровне, так как давления в них равны.
Большой и малый цилиндры гидравлического пресса являются сообщающимися сосудами. Высоты столбов жидкости одинаковы, пока на поршни не действуют силы.
В работе шлюзов : жидкость в сообщающихся сосудах находится на одном уровне. Когда ворота открываются, вода в верхнем течении и шлюзе устанавливается на одном уровне и т.д., когда последние ворота откроются, уровень воды в шлюзе и нижнем течении сравняется, корабль будет опускаться вместе с водой и сможет продолжить плавание.
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