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

Источник задания: 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.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: