Гелий и азот в цилиндре с поршнем
1/10Поршень, который может двигаться в горизонтальном цилиндре без трения, делит его объём на две части. В одной части находится \(m_1 = 1\) г гелия, а в другой — \(m_2 = 14\) г азота. Температуры газов одинаковые. Какую часть объёма цилиндра занимает гелий? Молярные массы гелия и азота \(\mu_1 = 4\) г/моль, \(\mu_2 = 28\) г/моль.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаДавления газов по обе стороны поршня одинаковы; запишите уравнения состояния для каждой части.
Ответ\(x = \dfrac{1}{3}\).
Решение\(PV_1 = \dfrac{m_1}{\mu_1}RT\), \(PV_2 = \dfrac{m_2}{\mu_2}RT\). Отсюда \(\dfrac{V_1}{V_2} = \dfrac{m_1\mu_2}{m_2\mu_1} = \dfrac{1\cdot 28}{14\cdot 4} = \dfrac{1}{2}\), и доля объёма, занятая гелием, \(x = \dfrac{V_1}{V_1 + V_2} = \dfrac{1}{3}\).
Похожие задачи
- Водород и азот по разные стороны поршня Физтех 2014/15, 10 кл.
- Гелий и кислород по разные стороны поршня Физтех 2014/15, 10 кл.
- Газ под поршнем с грузом МОШ 2010/11, 10 кл.
- Газ по обе стороны поршня МОШ 2010/11, 11 кл.
- Два газа у поршня Ведомственная 2019/20, 10 кл.
- Два баллона и нагрев одного из них Физтех 2025/26, 10 кл.