Самообразование
Главная > 2017: ЕГЭ, ОГЭ Предметы > ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 6. Задание 29. ЕГЭ 2017. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 29. Теплоизолированный сосуд разделён вертикальной пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в левой части сосуда находится v = 2 моль гелия, а в правой — такое же количество моль аргона. Атомы гелия могут проникать через перегородку, а для атомов аргона перегородка непроницаема. Начальная температура гелия Т1 = 900 К, начальная температура аргона Т2 = 300 К. Во сколько раз увеличилась внутренняя энергия газа в правой части сосуда в результате установления термодинамического равновесия?

Решение.

В результате установления термодинамического равновесия в системе в каждой части сосуда окажется по 1 моль гелия  = 1 моль, а аргон целиком останется в правой части сосуда. Поэтому в правой части сосуда окажется 3 моль смеси:  моль, — а в левой части сосуда окажется  = 1 моль гелия.

В системе с постоянным числом частиц, согласно первому началу термодинамики, . Так как сосуд теплоизолирован (Q = 0) и объём сосуда и его частей не меняется (А = 0), то из первого начала следует, что .

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа пропорциональна температуре и количеству молей: . Поэтому первоначально внутренняя энергия газа в левой части сосуда (т.е. гелия) , внутренняя энергия газа в правой части сосуда (т.е. аргона) , а после установления термодинамического равновесия внутренняя энергия газа в левой части сосуда (т.е. гелия) , а внутренняя энергия газа в правой части сосуда (т.е. смеси гелия и аргона) , где T — равновесная температура в системе.

Условие  означает, что , т. е.

.

Отсюда следует, что . Искомое отношение

Ответ: 3.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела