Question

Задача 30 с ЕГЭ (сегодня)
сосуд герметичный расположен горизонтально. разделён перегородкой на 2 одинаковые части (V1=V2)
В первой части сосуда находится 2 моль гелия, во второй - столько же аргона.
T1=T2=200К
гелий может переходить во вторую часть сосуда, аргон - нет. (по-видимому, перегородка такая)
Чему равно отношение вн. энергий газов после установления термодинамического равновесия?
Прошу объяснения:) 50 баллов

Answer 1

Дано V1=V2   T1=T2=200 К
ν=2 моль каждого
Так как гелий может занимать весь объем
то ν1=1 моль - гелия
ν2=ν+ν1=3 моль смеси
для одноатомных газов
U=3*ν*R*T/2
U2/U1=ν2/ν1=3/1=3
Ответ Внутренняя энергия смеси больше в 3 раза чем внутренняя энергия гелия

Answer 2

По видимому нужно писать З.С.Э:

W1 + W2 = W3
v1 = v/2
v = 2 моль
v1 = 1 моль
v2 = 2 моль
3/2v1RT1 + 3/2v2RT2 = 3/2vRT

v1T1 + v2T2 = vT

v = v1 + v2

(v1T1 + v2T2)/(v1+v2) = T

Нашли установившееся температуру:

T = (200+200*2)/3 = 200K 

кол.вещества в W1 уменьшится в половину, а в Аргоне кол.вещества будет равна 3 моли и тогда:
v2' = 3
v1' = 1
W2/W1 = 3/2v2RT/(3/2v1RT) => v2'/v1' = 3/1 = 3 

p.s kak-to tak. Мне попалась на поршень, скользкая задача конечно :\