Перегородка проницаема для аргона
4/10Горизонтальный сосуд длиной \(l\) разделен на две части подвижной перегородкой. С одной стороны от перегородки содержится \(\nu\) моль водорода, с другой — \(\nu\) моль аргона и \(\nu\) моль кислорода, а перегородка находится в равновесии. В некоторый момент времени перегородка становится проницаемой для аргона и остается непроницаемой для других газов. Найти перемещение перегородки. Температуры газов одинаковы и не меняются в течение процесса.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаКакие газы определяют давление с каждой стороны перегородки после того, как аргон начал проходить сквозь неё? Сравните число молей по обе стороны.
Ответ\(\Delta x = \dfrac{l}{6}\) (перегородка смещается вправо, к кислороду).
РешениеПоскольку перегородка подвижна, давление газов слева и справа от перегородки одинаково. Первоначально справа содержится вдвое большее количество вещества, поэтому и объём правой части сосуда должен быть вдвое больше объёма левой части. Поэтому перегородка находится на расстоянии \(l/3\) от левого конца сосуда.
После того, как перегородка станет прозрачной для аргона, он будет оказывать на неё одинаковое воздействие, где бы перегородка ни находилась. Поэтому аргон в балансе давлений можно не учитывать. А поскольку слева и справа от перегородки находится по одному молю газов, то в конечном состоянии перегородка будет располагаться посередине. Это значит, что перемещение перегородки можно найти так: \[\Delta x = \frac{l}{2} - \frac{l}{3} = \frac{l}{6}.\]
Похожие задачи
- Смесь газов через пористую перегородку «Шаг в будущее» 2016/17, 11 кл.
- Перегородка, проницаемая для гелия Росатом 2019/20, 11 кл.
- Озон в сосуде с полупроницаемой перегородкой «Шаг в будущее» 2016/17, 8 кл.