Задание 30. Два одинаковых теплоизолированных сосуда объёмом V = 50 л соединены короткой трубкой с краном. В первом сосуде находится v1 = 2 моль гелия при температуре T1 = 400 К; во втором — v2 = 3 моль аргона при температуре Т2 = 300 К. Кран открывают. В установившемся равновесном состоянии определите давление в сосудах. Объёмом трубки пренебречь.
Решение.
1. Поскольку в указанном процессе газ не совершает работы, и система является теплоизолированной, то в соответствии с первым законом термодинамики суммарная внутренняя энергия газов сохраняется:
,
где Т — температура в объединённом сосуде в равновесном состоянии после открытия крана.
2. В соответствии с уравнением Менделеева-Клапейрона для конечного состояния можно записать:
.
Исключая из двух записанных уравнений конечную температуру Т, получаем искомое выражение для давления:
что составляет 141 кПа.
Ответ: 141 кПа.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: