👤

Izolowane od wymiany ciepła z otoczeniem, naczynie o objętości V = 682dm3 przedzielone jest cieńką, przewodzącą ciepło przegrodą na dwie równe części. W jednej z nich znajduje sie m1= 12g azotu o temperaturze t1=20 (stopni celsjusza), a w drugiej m2=18g azotu o temperaturze t2=100 (stopni celsjusza). Jakie ciśnienia ustalą się w każdej części naczynia po wyrównaniu temperatur. Masa molowa azotu u=28 g/mol.

Odpowiedź :

Odpowiedź:

V=0,682 m^3

V1=V2=V/2

m1=12 g N, T1=293 K

m2=18 g N,T2=373 K

uN=28 g/mol

n=m/u ilość moli

--------------------------------

Q1=Q2

m1*c*(T-T1)=m2*c*(T2-T)

m1T+m2T=m2T2+m1T1

temperatura po wyrównaniu

T= (m2T2+m1T1)/(m1+m2)= (18*373+12*293)/30=341 K

p1=nRT/V1=m1RT/uV/2=2m1RT/uV

po wyrównaniu temperatur

p1= 2*12*8,314*341/(28*0,682)=3 563 Pa

p2=2m2RT/uV= 2*18*8,314*341/(28*0,682)=5 344 Pa

albo tak

przemiana izochoryczna

p/T=const

przed wyrównaniem  

p(1)= 2*12*8,314*293/(28*0,682)=3 061 Pa

po

p1=pT/T1= 3061*341/293=3563 Pa

przed wyrównaniem

p(2)= 2*18*8,314*373/(28*0,682)=5 846 Pa

po

p2= 2*18*8,314*341/(28*0,682)=5 344 Pa

Wyjaśnienie:

Równanie stanu gazu

pV=nRT