Для решения этой задачи мы можем использовать закон Бойля-Мариотта, который утверждает, что при постоянной температуре произведение давления газа на его объем остается постоянным (P1V1 = P2V2), где P1 и V1 — начальное давление и объем, а P2 и V2 — конечное давление и объем.
В данной задаче у нас есть два сосуда: один с объемом 5 литров и начальным давлением 100 кПа, и второй сосуд объемом 4.5 литра, который изначально пуст, т.е. его начальное давление равно 0 кПа. Однако, поскольку газ после соединения сосудов будет перераспределяться между обоими сосудами до достижения равновесия, мы можем предположить, что конечное давление в обоих сосудах будет одинаковым.
Общий объем системы после соединения сосудов:
V = V1 + V2 = 5 л + 4.5 л = 9.5 л
Поскольку температура остается постоянной, мы можем применить закон Бойля-Мариотта для начального состояния первого сосуда и конечного состояния системы:
P1V1 = P2V2
Подставим известные значения:
100 кПа 5 л = P2 9.5 л
Теперь найдем P2:
P2 = (100 кПа * 5 л) / 9.5 л ≈ 52.63 кПа
Таким образом, после соединения сосудов и установления равновесия давление в обоих сосудах будет примерно 52.63 кПа.