Czy potrafiłby ktoś mi pomóc z takim zadaniem?

Pionowy cylinder o pojemności V i polu przekroju poprzecznego S przedzielony jest ruchomym tłokiem, który nie przewodzi ciepła. Pod tłokiem znajduje się wodór o masie m1 i temperaturze t1, a nad tłokiem hel o masie m2 i temp. t2. Oblicz masę tłoka wiedząc,że oba gazy zajmują jednakową objętość.
albo chociaż naprowadzić mnie na rozwiązanie:)

1

Odpowiedzi

Najlepsza Odpowiedź!
2010-02-28T01:44:06+01:00
Ciśnienie wodoru p1 (gaz na dole) równoważy nacisk ciężaru tłoka M*g na jego powwierzchnię S oraz ciśnienie helu p2 (gaz na górze) zatem:

p1 = Mg/S + p2

Mg/S = p1 - p2
M = S/g * (p1-p2)

Ciśnienia policzmy z równania gazu doskonałego:

p1*(V/2) = n1*R*T1
p2*(V/2) = n2*R*T2

liczba moli n = masa m / masa molowa mi, stąd:

p1 - p2 = 2R/V * ( m1/mi1 * T1 - m2 / mi2 * T2 )

stąd masa tłoka M = S/g * 2R/V * ( m1/mi1 * T1 - m2 / mi2 * T2 )

mi1, mi2 - masy molowe wodoru i helu, R - stała gazowa, T1, T2 - temperatury w Kelvinach(!), g - przyspiesznie ziemskie
2 2 2