.03 Газовые процессы в трубках
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Цилиндр объёма разделён тремя подвижными поршнями на четыре отсека, объёмы которых
относятся как 1 : 1 : 1 : 2 (начиная с левого). В отсеках содержатся гелий
, неон
, криптон
и аргон
при одинаковых температурах. Давление в сосуде
. В некоторый момент поршни
становятся полупрозрачными и начинают пропускать молекулы газов, которые были слева (левый
поршень пропускает гелий, но не пропускает остальные газы, средний пропускает гелий и неон, но не
пропускает криптон и аргон, правый поршень пропускает все газы, кроме аргона). Найти давление в
самом правом отсеке и его объём после установления равновесия. Температуры газов не
меняются.
(«Росатом», 2015, 11 )
Источники:
Гелий будет распределен по сосуду с одинаковой концентрацией независимо от положения всех поршней.
Поэтому парциальное давление гелия на все поршни (и справа и слева) будет одинаковым независимо от
их положения. Поэтому при исследовании положений поршней гелий можно не учитывать. А поскольку
в самом левом отсеке других газов нет, левый поршень прижмется к стенке сосуда. По аналогичным
причинам при исследовании положения среднего и правого поршней можно не учитывать неон. А
поскольку во втором слева отсеке, нет других газов, кроме гелия и неона (которые никак не повлияют
на положение второго слева поршня, а справа от него есть криптон), второй поршень также окажется
около левой стенки сосуда. Точно также около левой стенки сосуда находится и третий поршень.
Поэтому объем самой правой части сосуда будет равен объему всего сосуда . Найдем давление
газов.
Пусть количество вещества гелия в сосуде равно . Тогда, очевидно, что количество вещества неона и
криптона также равно
, аргона –
. Тогда давление газа в сосуде до прохождения
газов через перегородки можно найти по закону Клапейрона-Менделеева для газа в любом
отсеке
С другой стороны после установления равновесия все четыре газа будут заполнять весь
объем сосуда, поэтому по закону Дальтона имеем для конечного давления газа в сосуде
Отсюда заключаем, что конечное давление равно начальному.
(Официальное решение Росатом)
Специальные программы

Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!