В каком из закрытых сосудов давление азота минимально, если массы азота в них одинаковы и температура одинакова?

Zhuchka

41

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о свойствах газов и законах, которыми они подчиняются. В данном случае, нам пригодится закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален его давлению.

Допустим, у нас есть два закрытых сосуда, в которых находится одинаковая масса азота при одинаковой температуре. Пусть первый сосуд имеет больший объем V1, а второй - меньший объем V2. Также пусть давление в первом сосуде будет P1, а во втором - P2.

Используя закон Бойля-Мариотта, мы можем записать следующее соотношение:

\[P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2\]

Поскольку массы азота в обоих сосудах одинаковы, то можно сделать вывод, что количество вещества газа в первом сосуде (выраженное через объем и молярную массу азота) равно количеству вещества газа во втором сосуде:

\[n_1 = n_2\]

Так как количество вещества газа можно выразить через массу и молярную массу, то мы можем записать следующее:

\(\dfrac{m_1}{M} = \dfrac{m_2}{M}\), где \(M\) - молярная масса азота.

Учитывая, что молекулярная масса азота одинакова в обоих сосудах, мы можем сделать вывод, что массы азота в них также одинаковы.

Таким образом, мы приходим к выводу, что если массы азота одинаковы, то отношение давления к объему в обоих сосудах также должно быть одинаковым. Из этого следует, что давление азота в обоих сосудах будет минимальным.

Итак, ответ на задачу: давление азота минимально в обоих закрытых сосудах, так как массы азота в них одинаковы, а температура также одинакова.