ضغط الوعاءين بعد فتح الصمام يرتبط بالحجمين وبكمية الغاز الكلية. نجرب حالة مثالية مؤلفة. [2]
الخلاصة السريعة
لا؛ نحسب متوسطًا موزونًا بالحجم، لأن الغاز يصبح داخل الحجمين معًا. [2]
- A وB وعاءان صلبان للغاز المثالي نفسه، بلا تفاعل أو تسرب. نهمل حجم الوصلة؛ حرارة البداية والنهاية مشتركة ومتساوية. ننتظر ضغطًا نهائيًا مشتركًا؛ لا نصف زمن الانتقال. [1]
- مثالنا: ضغط A المطلق 240 كيلوباسكال وحجمه لتر واحد؛ ضغط B المطلق 80 كيلوباسكال وحجمه 3 لترات. الحجم المتاح بعد الوصل 4 لترات. kPa كيلوباسكال وL لتر. [1]
- حفظ كمية الغاز مع
PV=nRTيعطيPf=(P1*V1+P2*V2)/(V1+V2). في المثال:Pf=(240*1+80*3)/4=120كيلوباسكال. Pf هو الضغط النهائي، والرمزان 1 و2 لوعاءي البداية. P للضغط وV للحجم؛ n مولات وT بالكلفن وR ثابت الغاز. [2] - وزنا الضغطين هما
1/4و3/4؛ المتوسط الموزون 120 كيلوباسكال. الجمع يعطي 320 والمتوسط الحسابي 160؛ كلاهما لا يصلح هنا. عند تساوي الحجمين فقط يصبح المتوسط الحسابي مناسبًا، تحت شروطنا. [2] - تصبح كمية الغاز داخل A نصف بدايتها، وداخل B تساوي
3/2منها. بويل يشترط ثبات الكمية؛ لا تطبقه على كل وعاء بحجمه القديم. كمية الزوج كله محفوظة. [1]
النظام والشروط
A وB وعاءان صلبان للغاز المثالي نفسه، بلا تفاعل أو تسرب. نهمل حجم الوصلة؛ حرارة البداية والنهاية مشتركة ومتساوية. ننتظر ضغطًا نهائيًا مشتركًا؛ لا نصف زمن الانتقال. [1]
A وB اسمان لوعاءين؛ لا يمثلان نوعين مختلفين من الغاز.
الحالتان الابتدائيتان
مثالنا: ضغط A المطلق 240 كيلوباسكال وحجمه لتر واحد؛ ضغط B المطلق 80 كيلوباسكال وحجمه 3 لترات. الحجم المتاح بعد الوصل 4 لترات. kPa كيلوباسكال وL لتر. [1]
اكتب الحجم الكلي قبل اختيار ضغط النهاية.
حفظ كمية الغاز
حفظ كمية الغاز مع PV=nRT يعطي Pf=(P1*V1+P2*V2)/(V1+V2). في المثال: Pf=(240*1+80*3)/4=120 كيلوباسكال. Pf هو الضغط النهائي، والرمزان 1 و2 لوعاءي البداية. P للضغط وV للحجم؛ n مولات وT بالكلفن وR ثابت الغاز. [2]
نكتب n1+n2=Pf*(V1+V2)/(RT)؛ الحرارة المشتركة تختزل من مساواة البداية والنهاية.
الترجيح بالحجم
وزنا الضغطين هما 1/4 و3/4؛ المتوسط الموزون 120 كيلوباسكال. الجمع يعطي 320 والمتوسط الحسابي 160؛ كلاهما لا يصلح هنا. عند تساوي الحجمين فقط يصبح المتوسط الحسابي مناسبًا، تحت شروطنا. [2]
للأحجام الموجبة، يقع المتوسط بين الضغطين الابتدائيين؛ 120 بين 80 و240.
الكمية المحلية
تصبح كمية الغاز داخل A نصف بدايتها، وداخل B تساوي 3/2 منها. بويل يشترط ثبات الكمية؛ لا تطبقه على كل وعاء بحجمه القديم. كمية الزوج كله محفوظة. [1]
عند الحرارة نفسها، نسبة الكمية تتبع نسبة PV؛ وقد تغير الضغط داخل كل وعاء.
المراجع
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.