Сосуд разделен на две равные по объему части пористой неподвижной перегородкой. В левой части сосуда содержится 8 г водорода, а в правой — один моль азота. Перегородка может пропускать молекулы водорода и является непроницаемой для молекул азота. Температура газов одинаковая и остается постоянной. Выберите все верные утверждения о процессах установления = весия в системе и о состояниях газов.
1. В начальном состоянии концентрация водорода в 4 раза больше концентрации азота.
2. При проникновении в правую часть сосуда водород совершает положительную работу.
3. После установления = весия в правой части сосуда будет находиться в 1,5 раза больше молекул, чем в левой части.
4. После установления = весия давление газа в обеих частях сосуда одинаковое.
5. После установления = весия внутренняя энергия газа в правой части сосуда увеличилась в 3 раза.
1. В начальном состоянии концентрация водорода в 4 раза больше концентрации азота.
2. При проникновении в правую часть сосуда водород совершает положительную работу.
3. После установления = весия в правой части сосуда будет находиться в 1,5 раза больше молекул, чем в левой части.
4. После установления = весия давление газа в обеих частях сосуда одинаковое.
5. После установления = весия внутренняя энергия газа в правой части сосуда увеличилась в 3 раза.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Верно. Концентрация водорода равна:
$n_1= $\frac{N}{V}$ = $\frac{v N_А}{V}$ = \frac{mN_А}{MV}$
а азота:
$n_2= \frac{v N_А}{V}$
Их отношение:
$\frac{n_1}{n_2} = $\frac{m}{M v}$ = $\frac{8г}{2г/моль \cdot 1моль}$ =4$
2. Неверно. Работа газом не совершается, так как для совершения работы должно быть тело, к которому приложена сила, и перемещение этого тела под действием приложенной силы.
3. Верно. В левой части сосуда после установления = весия количество вещества будет 2 моля, а в правой — 3 моля. Следовательно, число молекул в правом сосуде будет в 1,5 раза больше, чем в левом.
4. Неверно. Температура и объем газов в правом и левом сосудах после установления = весия одинаковы. Так как в правом сосуде количество вещества в 1,5 раза больше первоначального, а в левом — в 2 раза меньше первоначального, то давление в правом сосуде будет в 3 раза больше, чем в левом.
5. Верно. Первоначальная внутренняя энергия газа в правом сосуде была $U_1= $\frac{5}{2}$ v RT$ после установления = весия количество вещества увеличилось в 3 раза и внутренняя энергия стала $U_2= $\frac{5}{2}$ 3 v RT$ Следовательно, внутренняя энергия газа в правой части увеличилась в 3 раза.
Ответ: 135.
$n_1= $\frac{N}{V}$ = $\frac{v N_А}{V}$ = \frac{mN_А}{MV}$
а азота:
$n_2= \frac{v N_А}{V}$
Их отношение:
$\frac{n_1}{n_2} = $\frac{m}{M v}$ = $\frac{8г}{2г/моль \cdot 1моль}$ =4$
2. Неверно. Работа газом не совершается, так как для совершения работы должно быть тело, к которому приложена сила, и перемещение этого тела под действием приложенной силы.
3. Верно. В левой части сосуда после установления = весия количество вещества будет 2 моля, а в правой — 3 моля. Следовательно, число молекул в правом сосуде будет в 1,5 раза больше, чем в левом.
4. Неверно. Температура и объем газов в правом и левом сосудах после установления = весия одинаковы. Так как в правом сосуде количество вещества в 1,5 раза больше первоначального, а в левом — в 2 раза меньше первоначального, то давление в правом сосуде будет в 3 раза больше, чем в левом.
5. Верно. Первоначальная внутренняя энергия газа в правом сосуде была $U_1= $\frac{5}{2}$ v RT$ после установления = весия количество вещества увеличилось в 3 раза и внутренняя энергия стала $U_2= $\frac{5}{2}$ 3 v RT$ Следовательно, внутренняя энергия газа в правой части увеличилась в 3 раза.
Ответ: 135.
Правильный ответ:
135
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 103335 • Задание №5
[рис.] На рисунке приведен график зависимости модуля средней скорости Vр материальной точки от времени t при п...
ID 167814 • Задание №17
Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозна...
🔗 Другие задания линии №9 по предмету Физика:
ID 104505
[рис.] Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1–2–3–4–1, график к...
ID 104506
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На р...
ID 104507
[рис.] На рисунке показана зависимость давления газа p от его плотности ρ в циклическом процесс...
ID 104508
[рис.] На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1–2–3–4–1, который совершает од...
ID 104509
В двух закрытых сосудах одинакового объема (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На р...