Задание 11. Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 2 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
2) Концентрация гелия и аргона в правой части сосуда одинакова.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия в сосуде в конечном состоянии больше, чем в начальном.
5) Давление в обеих частях сосуда одинаково.
Решение.
Молярная масса аргона примерно равна 40 г/моль, то есть, 40 г аргона составляет 1 моль.
1)
Внутренняя энергия идеального газа определяется его температурой и количеством
молей: 
. Так
как в левой части находится 2 моль гелия, а в правой части 1 моль аргона, то
внутренняя энергия гелия в сосуде больше, чем внутренняя энергия аргона.
2) Так как только гелий может проходить через перегородку, то при равенстве температур газов в правой части сосуда установится газовое равновесие, то есть, 1 моль гелия переместится в правую часть и концентрации газов аргона и гелия будут равны.
3) В правой части сосуда будет находиться 2 моль газа, а в левой – 1 моль, то есть, в правой части сосуда молекул газов будет в 2 раза больше.
4) Внутренняя энергия гелия остается неизменной, т.к. не меняется ни его объем, ни температура.
5) Давление в правой части сосуда будет выше, чем в левой, т.к. в правой части имеется 2 моль газов, а в левой – 1 моль газа.
Ответ: 12.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: