Решение: Давление после соединения баллонов
Два баллона объёмами 10 и 20 л содержат 2 моль кислорода и 1 моль азота соответственно при температуре $28\,^{\circ}\mathrm{C}$. Какое давление установится в баллонах, если их соединить между собой? Температуру газов считать неизменной.
Решение по шагам
5 шаговПосле соединения баллонов оба газа занимают общий объём, равный сумме объёмов баллонов.
$$V=V_1+V_2=10\,\mathrm{л}+20\,\mathrm{л}=30\,\mathrm{л}=0{,}030\,\mathrm{м^3}$$Общее количество вещества равно сумме количеств кислорода и азота.
$$n=n_{\mathrm{O_2}}+n_{\mathrm{N_2}}=2+1=3\,\mathrm{моль}$$Переведём температуру в кельвины.
$$T=28+273=301\,\mathrm{К}$$Применим уравнение состояния идеального газа к смеси.
$$pV=nRT$$Найдём установившееся давление, используя $R=8{,}31\,\mathrm{Дж/(моль\cdot К)}$.
$$p=\frac{nRT}{V}=\frac{3\cdot8{,}31\cdot301}{0{,}030}\approx2{,}5\cdot10^5\,\mathrm{Па}$$Установившееся давление равно $2{,}5\cdot10^5\,\mathrm{Па}$, или $250\,\mathrm{кПа}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют объём только одного баллона вместо суммарного объёма.
Складывают давления газов без учёта того, что исходные давления действовали в разных объёмах.
Подставляют температуру $28$ вместо абсолютной температуры $301\,\mathrm{К}$.
Не переводят объём из литров в кубические метры при использовании значения $R$ в СИ.