Теплоизолированный горизонтальный сосуд объёмом 2 м3 разделён пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в левой части сосуда находится гелий массой m=1 кг, а в правой — такой же массы аргон. Атомы гелия могут проникать через перегородку, а для атомов аргона перегородка непроницаема. Начальная температура гелия равна начальной температуре аргона: T=300 К. Определите внутреннюю энергию газа, оставшегося в той части сосуда, где первоначально находился гелий, после установления равновесия в системе

определите внутреннюю энергию газа

Задание 30. Теплоизолированный горизонтальный сосуд объёмом 2 м3 разделён пористой перегородкой на две равные части. В начальный момент в левой части сосуда находится гелий массой m=1 кг, а в правой — такой же массы аргон. Атомы гелия могут проникать через перегородку, а для атомов аргона перегородка непроницаема. Начальная температура гелия равна начальной температуре аргона: T=300 К. Определите внутреннюю энергию газа, оставшегося в той части сосуда, где первоначально находился гелий, после установления равновесия в системе.

Решение задачи

После установления равновесия в системе гелий равномерно распределится по всему сосуду. В результате количество вещества газа, который останется в той части сосуда, где был гелий, станет равным:

\( ν=\frac{m}{2M_{He}} \)(1)

Запишем выражение для внутренней энергии одноатомного идеального газа:

\( U=\frac{3}{2}νRT \)(2)

Подставим формулу (1) в выражение (2):

\( U=\frac{3}{2}\frac{m}{2M_{He}}RT \)

Подставим числовые значения в конечную формулу.

\( U=\frac{3*1}{4*4*10^{-3}}*8,31*300≈467 \)​ кДж.

Ответ к задаче

Ответ: U ≈ 467 (кДж).

Читайте также:  Стартуя из точки А, спортсмен движется равноускоренно до точки В, после которой модуль скорости спортсмена остаётся постоянным вплоть до точки С. Во сколько раз время, затраченное спортсменом на участок ВС, больше, чем на участок АВ, если модуль ускорения на обоих участках одинаков? Траектория ВС — полуокружность

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *