В кислородной системе, которой оборудован самолет, содержится 2,8·10-3 м3 кислорода при давлении 2·107 Па. Когда летчик достигает максимальной высоты, он соединяет эту систему с пустым баллоном объемом 5·10-2 м3 с помощью крана. Какое давление будет установлено в системе после соединения? Процесс расширения газа происходит при постоянной температуре.

Физика 11 класс Законы газов давление газа кислородная система Объём газа максимальная высота закон Бойля термодинамика соединение баллонов постоянная температура физика 11 класс задачи по физике Новый

Для решения задачи мы будем использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при постоянной температуре произведение давления и объема газа остается постоянным. То есть, P1 * V1 = P2 * V2, где P - давление, V - объем.

Давайте обозначим начальные параметры системы:

• P1 = 2·10^7 Па (начальное давление кислорода)
• V1 = 2,8·10^-3 м³ (начальный объем кислорода)
• V2 = 5·10^-2 м³ (объем пустого баллона)

После соединения системы объем газа увеличится. Общий объем V_total будет равен:

V_total = V1 + V2 = 2,8·10^-3 м³ + 5·10^-2 м³ = 0,0528 м³.

Теперь мы можем использовать закон Бойля-Мариотта для нахождения конечного давления P2:

1. Сначала найдем произведение начального давления и объема:

P1 * V1 = 2·10^7 Па * 2,8·10^-3 м³ = 5,6·10^4 Па·м³.

2. Теперь мы знаем, что это произведение равно произведению конечного давления P2 и общего объема V_total:

P2 * V_total = P1 * V1.

3. Подставим известные значения и решим уравнение для P2:

P2 * 0,0528 м³ = 5,6·10^4 Па·м³.

4. Теперь выразим P2:

P2 = (5,6·10^4 Па·м³) / (0,0528 м³).

Теперь можем произвести деление:

P2 ≈ 1,06·10^6 Па.

Таким образом, конечное давление в системе после соединения составит примерно 1,06·10^6 Па.