Задачи › Полупроницаемые перегородки

Перегородка, проницаемая для гелия

  1. Перегородка, проницаемая для гелия

    Росатом 2019/20, 11 кл.
    5/10

    Горизонтальный цилиндрический сосуд длиной \(l\) разделён на две части подвижной перегородкой. С одной стороны от перегородки содержится 1 моль кислорода, с другой — 1 моль гелия и 1 моль кислорода, а перегородка находится в равновесии. В некоторый момент времени перегородка становится проницаемой для гелия и остаётся непроницаемой для кислорода. Найти перемещение перегородки. Температура не меняется в течение всего процесса.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    После того как гелий распределится по всему сосуду, его парциальные давления по обе стороны перегородки выровняются. Что это значит для кислорода?

    Ответ

    \(\Delta x = \dfrac{l}{6}\).

    Решение

    Из условия равновесия перегородки (равенство давлений справа и слева) находим, что в начальный момент она расположена на расстоянии \(\dfrac{2l}{3}\) и \(\dfrac{l}{3}\) от концов сосуда. После того как гелий равномерно распределится по сосуду, его парциальные давления справа и слева от перегородки будут равны независимо от её положения. Поэтому перегородка расположится так, что парциальные давления кислорода справа и слева будут одинаковы. Поскольку количества вещества кислорода справа и слева одинаковы, перегородка окажется посередине. Перемещение перегородки: \[\Delta x = \frac{2l}{3} - \frac{l}{2} = \frac{l}{6}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи