Консультация № 191431
06.10.2017, 11:52
0.00 руб.
0 1 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
горизонтальный цилиндрический сосуд разделен тонким подвижным, хорошо проводящим тепло поршнем на две части. В начальный момент справа от поршня находится кислород массы m = 32 г, слева – смесь гелия и водорода. Поршень при этом расположен в равновесии посередине сосуда. Поршень, непроницаемый для водорода и кислорода, оказался проницаемым для гелия. Началась диффузия гелия через поршень, в результате чего поршень начал перемещаться и окончательно расположился на расстоянии четверти длины цилиндра от левой стенки. Определите массы гелия и водорода в цилиндре.
Трением между поршнем и стенками сосуда пренебречь.

Обсуждение

в сети
Мастер-Эксперт
17387
18345
07.10.2017, 18:29
общий
это ответ
Здравствуйте, rita_2708!

Я думаю, что задачу можно решить так.

Будем считать, что цилиндр теплоизолированный и начальные температуры газов одинаковые, равные После установления равновесия температура газов в цилиндре будет равна первоначальной, а гелий равномерно распределится по всему объёму цилиндра.

По условию задачи в начальный момент времени справа от поршня находится г, или моль кислорода (его молярная масса г/моль). Примем, что в тот же момент времени слева от поршня находятся моль гелия и моль водорода. Поскольку в начальный момент времени поршень находится посередине цилиндра, постольку, согласно уравнению Клапейрона - Менделеева, получим
- для левой части цилиндра

- для правой части цилиндра

что в силу равенства давлений по обе части поршня, даёт



Аналогично для установившегося равновесия с учётом иного положения поршня получим
- для левой части цилиндра

- для правой части цилиндра





Тогда, согласно уравнению будем иметь

Итак, получено, что в цилиндре содержится моль, или г гелия (его молярная масса г/моль) и моль, или г водорода (его молярная масса г/моль).
5
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа