(α) Για να υπολογίσουμε την αρχική πίεση του υδρογόνου σε κάθε δοχείο, εφαρμόζουμε την καταστατική εξίσωση σε κάθε δοχείο χωριστά.
Για το δοχείο Α ισχύει:
(β) Μόλις ανοίξουμε τη στρόφιγγα, το υδοργόνο μετακινείται από το ένα δοχείο στο άλλο, μέχρι να εξισωθεί η πίεση και στα δύο δοχεία. Ο όγκος που καταλαμβάνει το αέριο στην τελική κατάσταση είναι V=V1+V2, η πίεση που ασκεί το αέριο είναι p και η θερμοκρασία είναι Τ=200Κ. Ο αριθμός των moles του αερίου είναι ίδιος στην αρχική και τελική κατάσταση, δηλαδή ισχύει η αρχή διατήρησης της μάζας:
n1=p1V1/RT, n2=p2V2/RT και n=pV/RT
Αντικαθιστώντας στη σχέση (1) έχουμε:
Για το δοχείο Α ισχύει:
p1V1=n1RT ή
p1=n1RT/V1 ή
p1=200atm
Για το δοχείο Β ισχύει:p1=n1RT/V1 ή
p1=200atm
p2V2=n2RT ή
p2=n2RT/V2 ή
p2=100atm
p2=n2RT/V2 ή
p2=100atm
(β) Μόλις ανοίξουμε τη στρόφιγγα, το υδοργόνο μετακινείται από το ένα δοχείο στο άλλο, μέχρι να εξισωθεί η πίεση και στα δύο δοχεία. Ο όγκος που καταλαμβάνει το αέριο στην τελική κατάσταση είναι V=V1+V2, η πίεση που ασκεί το αέριο είναι p και η θερμοκρασία είναι Τ=200Κ. Ο αριθμός των moles του αερίου είναι ίδιος στην αρχική και τελική κατάσταση, δηλαδή ισχύει η αρχή διατήρησης της μάζας:
n1+n2=n (1)
Από την καταστατική εξίσωση προκύπτει:n1=p1V1/RT, n2=p2V2/RT και n=pV/RT
Αντικαθιστώντας στη σχέση (1) έχουμε:
p1V1/RT+p2V2/RT=pV/RT ή
p1V1+p2V2=p(V1+V2) ή
p=(p1V1+p2V2)/(V1+V2) ή
p=120atm
6 Οκτωβρίου 2015 στις 1:18 π.μ.
όταν αντικαθιστούμε τον όγκο σε λίτρα και τη θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin, η πίεση δεν προκύπτει σε atm. Θα έπρεπε να αντικαταστήσετε τον όγκο σε κυβικά μέτρα ώστε να βρείτε την πίεση σε μονάδες Pascal.