Задача по Физике.. В двух длинных вертикальных цилиндрах находится азот и углекислый газ. Температура азота равна 85 градусов по Цельсию. Чему равна температура углекислого газа, если его давление на любой высоте равно давлению азота? Молярные массы азота и углекислого газа равны соответственно 28 и 44 г/моль. Ответ дайте в Цельсиях, округлив до целого.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Давление газа зависит от его температуры и молярной массы, а также от высоты, на которой находится газ. В данном случае давление азота и углекислого газа на любой высоте считается одинаковым.

Используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем (пусть у нас объемы цилиндров одинаковые и равны V), n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Для каждого газа у нас будет:

P(азот) = n(азот) R T(азот) / V = P(углекислый газ) = n(углекислый газ) R T(углекислый газ) / V.

Так как давление одинаковое, можем записать:

n(азот) R T(азот) / V = n(углекислый газ) R T(углекислый газ) / V.

Далее сокращаем универсальную газовую постоянную R и объем V:

n(азот) T(азот) = n(углекислый газ) T(углекислый газ).

n(азот) = P(азот) V / (RT(азот)), n(углекислый газ) = P(углекислый газ) V / (RT(углекислый газ)),

Подставляем все найденные выражения в общее уравнение, получаем:

P(азот) V T(азот) / (R T(азот)) = P(углекислый газ) V T(углекислый газ) / (R T(углекислый газ)),

T(углекислый газ) = (P(азот) * T(азот)) / P(углекислый газ).

Давление азота равно давлению углекислого газа, поэтому:

T(углекислый газ) = T(азот).

Таким образом, температура углекислого газа равна 85 градусам Цельсия.