Задачи › Распределения, барометрическая формула, модели атмосферы

Подводные испытания

  1. Подводные испытания

    Интернет-олимпиада 2021/22, 10 кл.
    6/10

    Для испытания на прочность откачанную вакуумную камеру поместили в газовый колокол на глубине \(h = 10\) м. Колокол заполнен смесью аргона и неона при температуре \(t = 7{,}3\) °C. В корпусе камеры образовалась трещина, размеры которой меньше длины свободного пробега молекул газов при рассматриваемых условиях. Спустя непродолжительное время оказалось, что отношение концентраций аргона и неона внутри камеры равно \(X = 3{,}3\). Определите: 1) отношение концентраций \(Y\) аргона и неона в газовой среде под колоколом; 2) парциальное давление аргона \(p_1\) в смеси газов под колоколом; 3) плотность смеси газов под колоколом \(\rho\). Молярная масса аргона \(\mu_1 = 39{,}9\) г/моль, молярная масса неона \(\mu_2 = 20{,}2\) г/моль. Давлением водяных паров под колоколом можно пренебречь. Плотность воды \(1\) г/см\(^3\). Атмосферное давление \(101\) кПа. Температуру абсолютного нуля примите равной \(-273\) °C. Универсальная газовая постоянная \(R = 8{,}31\) Дж/(моль\(\cdot\)К). Ускорение свободного падения примите равным \(9{,}8\) м/с\(^2\). Ответы вводите с точностью не хуже, чем до одного процента.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Внутри камеры газы не успевают смешаться с окружающим, поэтому их концентрации выравниваются по высоте по барометрической формуле отдельно для каждого газа.

    Ответ

    1) \(Y = 4{,}6365 \pm 0{,}06\); 2) \(p_1 = 163{,}65 \pm 2{,}13\) кПа; 3) \(\rho = 3{,}109 \pm 0{,}04\) кг/м\(^3\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи