Аргон в двух частях сосуда
3/10Герметичный цилиндрический сосуд разделён на две части легким подвижным поршнем, который может скользить внутри сосуда без трения. В каждой части сосуда находится \(2\) моль аргона при температуре \(300\,\text{К}\). Одну часть сосуда квазистатически нагревают, а в другой температуру поддерживают постоянной, равной начальной. При этом давление в сосуде возрастает в \(3\) раза. Найдите приращение внутренней энергии содержимого сосуда. Универсальная газовая постоянная \(R = 8{,}31\,\text{Дж/(моль·К)}\). Теплопроводностью и теплоёмкостью поршня пренебрегите. Объём поршня мал по сравнению с объёмом сосуда. Ответ приведите в \(\text{кДж}\) с округлением до десятых.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВыпишите уравнения Менделеева–Клапейрона для обеих частей в начальном и конечном состояниях. Изменение внутренней энергии одноатомного газа выражается через изменение температуры.
РешениеИз уравнения Менделеева–Клапейрона для газа в каждой части сосуда в начальном и конечном состояниях, с учётом равенства давлений в обеих частях и формулы для приращения внутренней энергии одноатомного идеального газа: \[\Delta U = 3\nu R T_0 (n - 1), \qquad n = \frac{P}{P_0}\] — отношение конечного давления к начальному.
Похожие задачи
- Газ под поршнем с грузом МОШ 2010/11, 10 кл.
- Газ по обе стороны поршня МОШ 2010/11, 11 кл.
- Водород и кислород в цилиндре Ведомственная 2019/20, 9 кл.
- Поршень в цилиндре СПбГУ 2020/21, 10-11 кл.
- Упругая перегородка Курчатов 2024/25, 10 кл.
- Два газа по обе стороны поршня Физтех 2025/26, 11 кл.