В двух теплоизолированных баллонах объёмами 3л и 5л, соединённых трубкой с краном, находится гелий. В первом баллоне его температура равна 27°С, а во втором баллоне 127°С. Давление газа в обоих баллонах одинаково. Какая температура установится в баллонах, если открыть кран?

Объяснение:

При открытии крана газ начнет перемещаться из баллона с более высокой температурой в баллон с более низкой температурой. Поскольку давление в обоих баллонах одинаково, то объем газа в обоих баллонах также будет одинаковым и можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Перенесем T на одну сторону уравнения:

T = PV / nR

Так как количество вещества не меняется, то для каждого баллона значение PV/nR остается постоянным. Обозначим это значение как k. Тогда для первого баллона имеем:

k = P1V1 / nR

А для второго баллона:

k = P2V2 / nR

Поскольку давление одинаково, то k1 = k2. Из этого следует:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

Выразим T2:

T2 = P2V2T1 / (P1V1)

Заменим значения:

T2 = 1 * 5 * (273+27) / (1 * 3) = 500 K

Ответ: температура в обоих баллонах установится на уровне 500 K (около 227 °C).

пожалуйста пометь как лучший ответ