для начала вычислим площадь опоры ботинка:
S = (612 + [53/2]) * (1/4) = 159.625 см²
стоя вы оказываете давление на землю двумя ногами, значит:
P1 = F/(2S), где F - сила, посредством которой вы оказываете давление на землю (вес). она численно равна силе тяжести, действующей на вас (третий закон Ньютона): F = mg. поэтому:
P1 = (mg)/(2S) = (63*9.8)/(2*159.625) ≈ 1.9339 Н/см² = 19.339 кН/м²
идя по земле, давление оказывается в среднем одной ногой. поэтому:
P2 = (mg)/S = 2 P1 = 38.678 кН/м²
подчеркнем, что кН/м² = кПа
смесь газов с той же температурой.
процесс изотермический
Т =20 С = (20+273) = 293 К
V1=6л
V2=4л
V=4+6=10л
Pв1=300 кПа
Ра1=500 кПа
R= 8.31 Дж/моль*К
µ1 = 0.002 кг/моль
µ2 = 0.014 кг/моль
P - ? давление смеси
Þ - ? плотность смеси
РЕШЕНИЕ
водород
Pв1*V1 = Pв2*V
Рв2 = Pв1*V1 / V =300 кПа* 6л /10л=180 кПа
азот
Pа1*V2 = Pа2*V
Ра2 = Pа1*V2 / V =500 кПа* 4л /10л=200 кПа
По закону Дальтона о суммарном давлении газа
P=Рв2+Ра2=180+200=380 кПа
масса водорода mв = Pв1*V1*µ1/RT
масса азота mа =Pа1*V2*µ2/RT
масса смеси M=mв+mа = 1/RT (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2)
плотность смеси Þ=M / V =1/RTV (Pв1*V1*µ1 +Pа1*V2*µ2)
Þ =1/(8.31*293*10*10^-3) (300*10^3*6*10^-3*0.002 +500*10^3*4*10^-3*0.014)=1.298 кг/м3
ОТВЕТ
давление 380 кПа
плотность 1.298 кг/м3 = 1.3 кг/м3
