Вопрос:

T₀ = 370 К. Внешнее давление равно P₀. Температура в левой секции увеличивается до 360 К. Какой надо сделать температуру в центральной секции, чтобы правая капля осталась на месте? Ответ выразите в градусах Кельвина, округлите до целых.

Ответ:

Для того чтобы правая капля осталась на месте, давление в центральной секции должно измениться так, чтобы компенсировать изменение температуры в левой секции. Поскольку количество вещества и объем каждой секции остаются постоянными, можно использовать следующее соотношение: $$\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}$$, где: $$P_1$$ и $$T_1$$ - начальное давление и температура в левой секции, $$P_2$$ и $$T_2$$ - конечное давление и температура в левой секции. Так как правая капля должна остаться на месте, отношение давления к температуре в центральной секции должно быть таким же, как и в начальном состоянии. Обозначим начальную температуру в центральной секции как $$T_0$$ и конечную температуру как $$T_x$$. Давление в центральной секции не меняется, поэтому: $$\frac{P_0}{T_0} = \frac{P_0}{T_x}$$, В левой секции: $$\frac{P_0}{T_0} = \frac{P_2}{T_2}$$, где $$T_2 = 360 \text{ К}$$. Изменение давления в левой секции $$P_2$$ можно выразить: $$P_2 = P_0 \cdot \frac{T_2}{T_0} = P_0 \cdot \frac{360}{370}$$. Чтобы капля осталась на месте, давление в центральной секции должно быть равно давлению в левой секции: $$\frac{P_0}{T_0} = \frac{P_2}{T_x}$$, $$T_x = T_0 \cdot \frac{P_2}{P_0} = 370 \cdot \frac{P_0 \cdot \frac{360}{370}}{P_0} = 360$$ Таким образом, температура в центральной секции должна быть 360 K.

Ответ: 360 К

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие