Задание 29. Теплоизолированный горизонтальный сосуд разделён 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. Температура гелия равна температуре аргона: Т = 300 К. Определите отношение внутренних энергий газов по разные стороны перегородки после установления термодинамического равновесия.
Решение.
Так
как сосуд теплоизолирован и начальные температуры газов одинаковы, то после
установления равновесия температура в сосуде будет равна первоначальной, а
гелий равномерно распределится по всему сосуду. После установления равновесия в
системе в каждой части сосуда окажется по 1 моль гелия: 
. В результате в сосуде с аргоном
окажется 3 моль смеси: 
.
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа пропорциональна температуре и количеству молей:
,
откуда следует, что
Запишем
условие термодинамического равновесия: 
. Тогда
.
Ответ: 
.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: